C 中的指针：C 编程中的指针是什么？类型

如何在 C 中使用指针

如果我们声明一个 int 类型的变量 v，v 实际上会存储一个值。

v 现在等于零。

但是，每个变量除了值之外，还有它的地址（或者简单地说，它在内存中的位置）。通过在变量名前添加一个与号 (&) 可以检索地址。

如果在屏幕上打印变量的地址，它将看起来就像一个完全随机的数字（而且，每次运行它可能都会有所不同）。

让我们用 C 示例中的指针来实践一下

该程序的输出是-480613588。

那么，什么是指针呢？指针不存储值，而是存储变量的地址。

int *y = &v;

声明指针

和变量一样，指针 C程序设计 必须先声明，然后才能在程序中使用它们。指针可以随意命名，只要它们符合 C 的命名规则即可。指针声明具有以下形式。

data_type * pointer_variable_name;

在这里，

• 数据类型 是C语言变量类型的指针的基类型，表示指针指向的变量的类型。
• 星号（*：与用于乘法的星号相同）是间接运算符，声明一个指针。

让我们在本 C 指针教程中看看一些有效的指针声明：

int    *ptr_thing;            /* pointer to an integer */ 
int *ptr1,thing;/* ptr1 is a pointer to type integer and thing is an integer variable */
double    *ptr2;    /* pointer to a double */
float    *ptr3;      /* pointer to a float */
char    *ch1 ;       /* pointer to a character */
float  *ptr, variable;/*ptr is a pointer to type float and variable is an ordinary float variable */

初始化指针

声明指针后，我们像使用变量地址的标准变量一样对其进行初始化。如果 C 语言中的指针未初始化并在程序中使用，则结果可能难以预料，甚至可能是灾难性的。

要获取变量的地址，我们使用 & 运算符，将其放在需要其地址的变量名称之前。指针初始化使用以下语法完成。

指针语法

 pointer = &variable;

下面给出一个用于指针说明的简单程序：

#include <stdio.h>
int main()
{
   int a=10;    //variable declaration
   int *p;      //pointer variable declaration
   p=&a;        //store address of variable a in pointer p
   printf("Address stored in a variable p is:%x\n",p);  //accessing the address
   printf("Value stored in a variable p is:%d\n",*p);   //accessing the value
   return 0;
}

输出：

Address stored in a variable p is:60ff08
Value stored in a variable p is:10

#include <stdio.h>
int main()
{
	int *p = NULL; 	//null pointer
	printf(“The value inside variable p is:\n%x”,p);
	return 0;
}

The value inside variable p is:
0

#include <stdio.h>
int main()
{
void *p = NULL; 	//void pointer
printf("The size of pointer is:%d\n",sizeof(p));
return 0;
}

The size of pointer is:4

#include <stdio.h>
int main()
{
int *p; 	//wild pointer
printf("\n%d",*p);
return 0;
}

timeout: the monitored command dumped core
sh: line 1: 95298 Segmentation fault      timeout 10s main

直接和间接访问指针

在 C 语言中，有两种等效的方法来访问和操作变量内容

• 直接访问：我们直接使用变量名
• 间接访问：我们使用指向变量的指针

让我们借助下面的程序来理解这一点

#include <stdio.h>
/* Declare and initialize an int variable */
int var = 1;
/* Declare a pointer to int */
int *ptr;
int main( void )
{
/* Initialize ptr to point to var */
ptr = &var;
/* Access var directly and indirectly */
printf("\nDirect access, var = %d", var);
printf("\nIndirect access, var = %d", *ptr);
/* Display the address of var two ways */
printf("\n\nThe address of var = %d", &var);
printf("\nThe address of var = %d\n", ptr);
/*change the content of var through the pointer*/
*ptr=48;
printf("\nIndirect access, var = %d", *ptr);
return 0;}

程序编译无误后，结果为：

Direct access, var = 1
Indirect access, var = 1

The address of var = 4202496
The address of var = 4202496

Indirect access, var = 48

C 中的指针算术

指针操作总结如下图所示

优先操作（优先顺序）

使用 C 指针时，必须遵守以下优先级规则：

• 运算符 * 和 & 具有与一元运算符（否定！、增量++、减量-）相同的优先级。
• 在同一个表达式中，一元运算符 *、&、!、++、-- 从右到左进行求值。

如果 P 指针指向 X 变量，那么 *P 可以在任何可以写入 X 的地方使用。

以下表达式是等效的：

int X =10
int *P = &Y;
For the above code, below expressions are true

在后一种情况下，需要使用括号：因为一元运算符 * 和 ++ 是从右到左进行求值的，如果没有括号，指针 P 就会增加，而不是 P 指向的对象会增加。

下表显示了处理 C 指针时可以使用的算术和基本操作

C 指针和数组示例

传统上，我们使用索引来访问数组元素，但使用指针可以消除这种方法。指针使访问每个数组元素变得容易。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a[5]={1,2,3,4,5};   //array initialization
    int *p;     //pointer declaration
               /*the ptr points to the first element of the array*/

    p=a; /*We can also type simply ptr==&a[0] */
    
    printf("Printing the array elements using pointer\n");
    for(int i=0;i<5;i++)    //loop for traversing array elements
    {
        	printf("\n%x",*p);  //printing array elements
        	p++;    //incrementing to the next element, you can also write p=p+1
    }
    return 0;
}

输出：

1
2
3
4
5

将特定数字添加到指针将使指针位置移动到加法运算获得的值。假设 p 是一个指针，当前指向内存位置 0，如果我们执行以下加法运算 p+1，则它将按以下方式执行：

由于p当前指向的位置是0，加1之后值会变成1，因此指针会指向内存位置1。

C 指针和字符串示例

字符串是 char 对象的数组，以空字符 '\0' 结尾。我们可以使用指针来操作字符串。C 示例中的这个指针解释了这一部分

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char str[]="Hello Guru99!";
char *p;
p=str;
printf("First character is:%c\n",*p);
p =p+1;
printf("Next character is:%c\n",*p);
printf("Printing all the characters in a string\n");
p=str;  //reset the pointer
for(int i=0;i<strlen(str);i++)
{
printf("%c\n",*p);
p++;
}
return 0;
}

输出：

First character is:H
Next character is:e
Printing all the characters in a string
H
e
l
l
o

G
u
r
u
9
9
!

处理字符串的另一种方法是使用指针数组，如以下程序所示：

#include <stdio.h>
int main(){
char *materials[ ] = {  "iron",  "copper",  "gold"};
printf("Please remember these materials :\n");
int i ;
for (i = 0; i < 3; i++) {
  printf("%s\n", materials[ i ]);}
  return 0;}

输出：

Please remember these materials:
iron
copper
gold

C 语言中指针的缺点

• 指针理解起来有点复杂。
• 指针可能导致各种错误，例如分段错误，或者访问根本不需要的内存位置。
• 如果给指针提供了不正确的值，则可能会导致内存损坏。
• 指针也是造成内存泄漏的原因。
• 指针比变量相对慢。
• 程序员发现使用指针非常困难；因此小心操作指针是程序员的责任。

总结

• 指针不过是存储数据的内存位置而已。
• 指针用于访问内存位置。
• 指针有多种类型，例如空指针，野指针，空指针和其他类型的指针。
• 指针可与数组和字符串一起使用，以更有效地访问元素。
• 我们可以创建函数指针来动态调用函数。
• 可以对指针进行算术运算，这称为指针算术。
• 指针还可以指向函数，这使得在定义指针数组的情况下可以轻松调用不同的函数。
• 当您想要处理不同的变量数据类型时，您可以使用类型转换空指针。