知識點：讓編程學習者們又愛又恨的指針基礎，爲你詳解（二）

指針運算

（1）賦值運算

指針變量能夠互相賦值，也能夠賦值某個變量的地址，或者賦值一個具體的地址

 

（2）指針與整數的加減運算

指針變量的自增自減運算。指針加 1 或減 1 運算，表示指針向前或向後移動一個單元（不一樣類型的指針，單元長度不一樣）。這個在數組中很是經常使用。

指針變量加上或減去一個整形數。和第一條相似，具體加幾就是向前移動幾個單元，減幾就是向後移動幾個單元。

 

（3）關係運算

假設有指針變量 px、py。

px > py 表示 px 指向的存儲地址是否大於 py 指向的地址

px == py 表示 px 和 py 是否指向同一個存儲單元

px == 0 和 px != 0 表示 px 是否爲空指針

 

指針與數組

以前咱們能夠經過下標訪問數組元素，學習了指針以後，咱們能夠經過指針訪問數組的元素。在數組中，數組名即爲該數組的首地址，結合上面指針和整數的加減，咱們就能夠實現指針訪問數組元素。

指向數組的指針

如如下語句：

 

上面語句定義了一個數組 nums，在定義時分配了 10 個連續的int 內存空間。而一個數組的首地址即爲數組名nums，或者第一個元素的首地址也是數組的首地址。那麼有兩種方式讓指針變量 p 指向數組 nums：

 

上面兩句是等價的。

 

以下幾個操做，用指針操做數組：

*p = 1，此操做爲賦值操做，即將指針指向的存儲空間賦值爲 1。此時 p 指向數組 nums 的第一個元素，則此操做將 nums 第一個元素賦值爲 0，即 nums[0] = 1。

p + 1，此操做爲指針加整數操做，即向前移動一個單元。此時 p + 1 指向 nums[0]的下一個元素，即 nums[1]。經過p + 整數能夠移動到想要操做的元素（此整數能夠爲負數）。

如上面，p（p + 0）指向 nums[0]、p + 1 指向 nums[1]、、、類推可得，p+i 指向 nums[i]，由此能夠準確操做指定位置的元素。

在 p + 整數的操做要考慮邊界的問題，如一個數組長度爲 2，p+3 的意義對於數組操做來講沒有意義。

下面寫一段代碼，用指針訪問數組的元素：

 

注：數組名不等價於指針變量，指針變量能夠進行 p++和&操做，而這些操做對於數組名是非法的。數組名在編譯時是肯定的，在程序運行期間算一個常量。

 

字符指針與字符數組

在 C 語言中自己沒有提供字符串數據類型，可是能夠經過字符數組和字符指針的方式存儲字符串。

（1）字符數組方式

這個在前面應該學習過，這裏就不贅述了。

 

（2）字符指針方式

指針方式操做字符串和數組操做字符串相似，能夠把定義的指針看作是字符數組的數組名。在內存中存儲大體以下，這裏爲了方便換了個字符串：

 

注：字符指針方式區別於字符數組方式，字符數組不能經過數組名自增操做，可是字符指針是指針，能夠自增操做。自增自減小會實現什麼效果你們能夠本身嘗試運行一下

下面作個小練習，利用字符指針將字符數組 sentence 中的內容複製到字符數組 word 中：

 

注：指針變量必須初始化一個有效值才能使用

多級指針及指針數組

（1）多級指針

指針變量做爲一個變量也有本身的存儲地址，而指向指針變量的存儲地址就被稱爲指針的指針，即二級指針。依次疊加，就造成了多級指針。咱們先看看二級指針，它們關係以下：

 

其中 p 爲一級指針，pp 爲二級指針。二級指針定義形式以下：

 

和指針變量的定義相似，因爲*是右結合的，因此*pp 至關於*(*p)。在本次定義中，二級指針的變量名爲 pp，而不是**p。多級指針的定義就是定義時使用多個「*」號。下面用一個小程序給你們舉例：

 

注：在初始化二級指針 ppi 時，不能直接 ppi = &&i，由於&i 獲取的是一個具體的數值，而具體數字是沒有指針的。

（2）指針數組

指針變量和普通變量同樣，也能組成數組，指針數組的具體定義以下：

 

下面舉一個簡單的例子熟悉指針數組：

//定義一個數組intnums[5] = {2,3,4,5,2}, i;//定義一個指針數組int*p[5];//定義一個二級指針int**pp;//循環給指針數組賦值for(i =0; i <5; i++){ p[i] = &nums[i]; }//將指針數組的首地址賦值給 pp，數組 p 的數組名做爲 p 的首地址，也做爲 p 中第一個元素的地址。//數組存放的內容爲普通變量，則數組名爲變量的指針；數組存放的內容爲指針，則數組名爲指針的指針。pp = p;//利用二級指針 pp 輸出數組元素for(i =0; i <5; i++){//pp == &p[0] == &&nums[0]，nums[0] == *p[0] == **ppprintf("%d", **pp);//指針變量+整數的操做，即移動指針至下一個單元pp++; }

指針與多維數組

講多維數組是個麻煩的事，由於多維數組和二維數組沒有本質的區別，可是複雜度卻是高了許多。這裏我主要仍是用二維數組來舉例，可是仍是會給你們分析多維數組和指針的關係。

（1）多維數組的地址

先用一個簡單的數組來舉例：

int nums[2][2] = {

{1, 2},

{2, 3}

};

咱們能夠從兩個維度來分析：

先是第一個維度，將數組當成一種數據類型 x，那麼二維數組就能夠當成一個元素爲 x 的一維數組。

如上面的例子，將數組當作數據類型 x，那麼 nums 就有兩個元素。nums[0]和 nums[1]。 咱們取 nums[0]分析。將 nums[0]看作一個總體，做爲一個名稱能夠用 x1 替換。則 x1[0]就是 nums[0][0]，其值爲 1。

 

咱們知道數組名即爲數組首地址，上面的二維數組有兩個維度。首先咱們把按照上面 1 來理解，那麼 nums 就是一個數組，則nums 就做爲這個數組的首地址。第二個維度仍是取 nums[0]，咱們把 nums[0]做爲一個名稱，其中有兩個元素。咱們能夠嘗試如下語句：

 

此語句的輸出結果爲一個指針，在實驗事後，發現就是 nums[0][0]的地址。即數組第一個元素的地址。

若是再多一個維度，咱們能夠把二維數組看作一種數據類型 y，而三維數組就是一個變量爲 y 的一維數組。而數組的地址咱們要先肯定是在哪一個維度，再將數組某些維度當作一個總體，做爲名稱，此名稱就是該維度的地址（這裏有些繞）。

例：

 

三維數組實際存儲形式以下：

 

實際存儲內容的爲最內層維度，且爲連續的。對於 a 來講，其個跨度爲 4 個單元；對 a[0]來講，其跨度爲 2 個單元；對 a[0][0]來講，跨度爲一個單元。有上面還能夠得出：

 

上面的等式只是數值上相等，性質不一樣。

（2）多維數組的指針

在學習指針與數組的時候，咱們能夠以下表示一個數組：

 

在前面講指針數組時，全部指針數組元素都指向一個數字，那麼咱們如今能夠嘗試用指針數組的每一個元素指向一個數組：

 

這裏可能不能理解爲何*p + 1 = &nums[0][1]，而不是 nums[1]。*p 得到的是一個一維數組，而 int 數組 + 1 的跨度只有 4 個字節，也就是一個單元。前面 p 是一維數組的指針，其跨度爲一個數組。因此*p + 1 = &nums[0][1]，而 p + 1 = nums[1]。

指針與函數

前面學習函數學到，函數參數能夠爲 int、char、float 等，可是在操做時，這些參數只做爲形參，全部操做都只在函數體內有效（除對指針的操做外），那麼今天來學習一下指針做爲函數參數。

函數參數爲指針

咱們直接作一個練習，定義一個函數，用來交換兩個變量的內容。

 

代碼很是簡單，我也就不細講了。這裏傳入的參數爲指針，因此調用 swap 方法後 x，y 的內容發生了交換。若是直接傳入 x，y，那麼交換隻在 swap 中有效，在 main 中並無交換。

函數的返回值爲指針

返回值爲指針的函數聲明以下：

 

在函數調用前要聲明須要對函數聲明（有點編譯器不須要）

 

除了上面的操做，更實用的是返回一個指向數組的指針，這樣就實現了返回值爲數組。

指向函數的指針

C 語言中，函數不能嵌套定義，也不能將函數做爲參數傳遞。可是函數有個特性，即函數名爲該函數的入口地址。咱們能夠定義一個指針指向該地址，將指針做爲參數傳遞。

函數指針定義以下：

 

函數指針在進行「*」操做時，能夠理解爲執行該函數。函數指針不一樣與數據指針，不能進行+整數操做。

下面舉個例子，來使用函數指針：

 

利用函數指針調用方法具體操做以下：

 

 

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