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c语言------指针

  1. 指针
    7.1 概述
    7.1.1 内存
    内存含义:
    存储器:计算机的组成中,用来存储程序和数据,辅助CPU进行运算处理的重要部分。
    内存:内部存贮器,暂存程序/数据——掉电丢失 SRAM、DRAM、DDR、DDR2、DDR3。
    外存:外部存储器,长时间保存程序/数据—掉电不丢ROM、ERRROM、FLASH(NAND、NOR)、硬盘、光盘。

内存是沟通CPU与硬盘的桥梁:
暂存放CPU中的运算数据
暂存与硬盘等外部存储器交换的数据

7.1.2 物理存储器和存储地址空间
有关内存的两个概念:物理存储器和存储地址空间。

物理存储器:实际存在的具体存储器芯片。
主板上装插的内存条
显示卡上的显示RAM芯片
各种适配卡上的RAM芯片和ROM芯片

存储地址空间:对存储器编码的范围。我们在软件上常说的内存是指这一层含义。
编码:对每个物理存储单元(一个字节)分配一个号码
寻址:可以根据分配的号码找到相应的存储单元,完成数据的读写

7.1.3 内存地址
将内存抽象成一个很大的一维字符数组。
编码就是对内存的每一个字节分配一个32位或64位的编号(与32位或者64位处理器相关)。
这个内存编号我们称之为内存地址。
内存中的每一个数据都会分配相应的地址:
char:占一个字节分配一个地址
int: 占四个字节分配四个地址
float、struct、函数、数组等

7.1.4 指针和指针变量
内存区的每一个字节都有一个编号,这就是“地址”。
如果在程序中定义了一个变量,在对程序进行编译或运行时,系统就会给这个变量分配内存单元,并确定它的内存地址(编号)
指针的实质就是内存“地址”。指针就是地址,地址就是指针。
指针是内存单元的编号,指针变量是存放地址的变量。
通常我们叙述时会把指针变量简称为指针,实际他们含义并不一样。

7.2 指针基础知识
7.2.1 指针变量的定义和使用
指针也是一种数据类型,指针变量也是一种变量
指针变量指向谁,就把谁的地址赋值给指针变量
“*”操作符操作的是指针变量指向的内存空间
#include <stdio.h>

int main()
{
int a = 0;
char b = 100;
printf(“%p, %p\n”, &a, &b); //打印a, b的地址

//int *代表是一种数据类型,int*指针类型,p才是变量名
//定义了一个指针类型的变量,可以指向一个int类型变量的地址
int *p;
p = &a;//将a的地址赋值给变量p,p也是一个变量,值是一个内存地址编号
printf("%d\n", *p);//p指向了a的地址,*p就是a的值

char *p1 = &b;
printf("%c\n", *p1);//*p1指向了b的地址,*p1就是b的值

return 0;

}

注意:&可以取得一个变量在内存中的地址。但是,不能取寄存器变量,因为寄存器变量不在内存里,而在CPU里面,所以是没有地址的。

7.2.2 通过指针间接修改变量的值
int a = 0;
int b = 11;
int *p = &a;

*p = 100;
printf("a = %d, *p = %d\n", a, *p);

p = &b;
*p = 22;
printf("b = %d, *p = %d\n", b, *p);

7.2.3 指针大小
使用sizeof()测量指针的大小,得到的总是:4或8
sizeof()测的是指针变量指向存储地址的大小
在32位平台,所有的指针(地址)都是32位(4字节)
在64位平台,所有的指针(地址)都是64位(8字节)

int *p1;
int **p2;
char *p3;
char **p4;
printf("sizeof(p1) = %d\n", sizeof(p1));
printf("sizeof(p2) = %d\n", sizeof(p2));
printf("sizeof(p3) = %d\n", sizeof(p3));
printf("sizeof(p4) = %d\n", sizeof(p4));
printf("sizeof(double *) = %d\n", sizeof(double *));

7.2.4 野指针和空指针
指针变量也是变量,是变量就可以任意赋值,不要越界即可(32位为4字节,64位为8字节),但是,任意数值赋值给指针变量没有意义,因为这样的指针就成了野指针,此指针指向的区域是未知(操作系统不允许操作此指针指向的内存区域)。所以,野指针不会直接引发错误,操作野指针指向的内存区域才会出问题。

int a = 100;
int *p;
p = a; //把a的值赋值给指针变量p,p为野指针, ok,不会有问题,但没有意义

p = 0x12345678; //给指针变量p赋值,p为野指针, ok,不会有问题,但没有意义

*p = 1000;  //操作野指针指向未知区域,内存出问题,err

但是,野指针和有效指针变量保存的都是数值,为了标志此指针变量没有指向任何变量(空闲可用),C语言中,可以把NULL赋值给此指针,这样就标志此指针为空指针,没有任何指针。
int *p = NULL;

NULL是一个值为0的宏常量:
#define NULL ((void *)0)
7.2.5万能指针void *
void *指针可以指向任意变量的内存空间:
void *p = NULL;

int a = 10;
p = (void *)&a; //指向变量时,最好转换为void *

//使用指针变量指向的内存时,转换为int *
*( (int *)p ) = 11;
printf("a = %d\n", a);

7.2.6 const修饰的指针变量
int a = 100;
int b = 200;

//指向常量的指针
//修饰*,指针指向内存区域不能修改,指针指向可以变
const int * p1 = &a; //等价于int const *p1 = &a;
//*p1 = 111; //err
p1 = &b; //ok

//指针常量
//修饰p1,指针指向不能变,指针指向的内存可以修改
int * const p2 = &a;
//p2 = &b; //err
*p2 = 222; //ok
在编辑程序时,指针作为函数参数,如果不想修改指针对应内存空间的值,需要使用const修饰指针数据类型。
7.3 指针和数组
7.3.1 数组名
数组名字是数组的首元素地址,但它是一个常量:
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
printf(“a = %p\n”, a);
printf(“&a[0] = %p\n”, &a[0]);

//a = 10; //err, 数组名只是常量,不能修改

7.3.2 指针操作数组元素
#include <stdio.h>

int main()
{
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int i = 0;
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

for (i = 0; i < n; i++)
{
//printf("%d, ", a[i]);
printf("%d, ", *(a+i));
}
printf("\n");

int *p = a; //定义一个指针变量保存a的地址
for (i = 0; i < n; i++)
{
p[i] = 2 * i;
}

for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d, ", *(p + i));
}
printf("\n");


return 0;

}

7.3.3 指针加减运算
1)加法运算
指针计算不是简单的整数相加
如果是一个int *,+1的结果是增加一个int的大小
如果是一个char *,+1的结果是增加一个char大小
#include <stdio.h>

int main()
{
int a;
int *p = &a;
printf(“%d\n”, p);
p += 2;//移动了2个int
printf(“%d\n”, p);

char b = 0;
char *p1 = &b;
printf("%d\n", p1);
p1 += 2;//移动了2个char
printf("%d\n", p1);

return 0;

}

通过改变指针指向操作数组元素:
#include <stdio.h>

int main()
{
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int i = 0;
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

int *p = a;
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d, ", *p);
p++;
}
printf("\n");

return 0;

}

2)减法运算
示例1:
#include <stdio.h>

int main()
{
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int i = 0;
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

int *p = a+n-1;
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d, ", *p);
p--;
}
printf("\n");

return 0;

}

示例2:
#include <stdio.h>

int main()
{
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int *p2 = &a[2]; //第2个元素地址
int *p1 = &a[1]; //第1个元素地址
printf(“p1 = %p, p2 = %p\n”, p1, p2);

int n1 = p2 - p1; //n1 = 1
int n2 = (int)p2 - (int)p1; //n2 = 4
printf("n1 = %d, n2 = %d\n", n1, n2);

return 0;

}

7.3.4 指针数组
指针数组,它是数组,数组的每个元素都是指针类型。
#include <stdio.h>

int main()
{
//指针数组
int *p[3];
int a = 1;
int b = 2;
int c = 3;
int i = 0;

p[0] = &a;
p[1] = &b;
p[2] = &c;

for (i = 0; i < sizeof(p) / sizeof(p[0]); i++ )
{
printf("%d, ", *(p[i]));
}
printf("\n");

return 0;

}

7.4 多级指针
C语言允许有多级指针存在,在实际的程序中一级指针最常用,其次是二级指针。
二级指针就是指向一个一级指针变量地址的指针。
三级指针基本用不着,但考试会考。
int a = 10;
int *p = &a; //一级指针
*p = 100; //*p就是a

int **q = &p;
//*q就是p
//**q就是a

int ***t = &q;
//*t就是q
//**t就是p
//***t就是a

7.5 指针和函数
7.5.1 函数形参改变实参的值
#include <stdio.h>

void swap1(int x, int y)
{
int tmp;
tmp = x;
x = y;
y = tmp;
printf(“x = %d, y = %d\n”, x, y);
}

void swap2(int *x, int *y)
{
int tmp;
tmp = *x;
*x = *y;
*y = tmp;
}

int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
swap1(a, b); //值传递
printf(“a = %d, b = %d\n”, a, b);

a = 3;
b = 5;
swap2(&a, &b); //地址传递
printf("a2 = %d, b2 = %d\n", a, b);

return 0;

}

7.6.2 数组名做函数参数
数组名做函数参数,函数的形参会退化为指针:
#include <stdio.h>

void printArrary(int *a, int n)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf(“%d, “, a[i]);
}
printf(”\n”);
}

int main()
{
int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);

//数组名做函数参数
printArrary(a, n); 
return 0;

}

7.6.3 指针做为函数的返回值
#include <stdio.h>

int a = 10;

int *getA()
{
return &a;
}

int main()
{
*( getA() ) = 111;
printf(“a = %d\n”, a);

return 0;

}
7.7 指针和字符串
7.7.1 字符指针
#include <stdio.h>

int main()
{
char str[] = “hello world”;
char *p = str;
*p = ‘m’;
p++;
*p = ‘i’;
printf(“%s\n”, str);

p = "mike jiang";
printf("%s\n", p);

char *q = "test";
printf("%s\n", q);

return 0;

}

7.7.2 字符指针做函数参数
#include <stdio.h>

void mystrcat(char *dest, const char *src)
{
int len1 = 0;
int len2 = 0;
while (dest[len1])
{
len1++;
}
while (src[len2])
{
len2++;
}

int i;
for (i = 0; i < len2; i++)
{
dest[len1 + i] = src[i];
}

}

int main()
{
char dst[100] = “hello mike”;
char src[] = “123456”;

mystrcat(dst, src);
printf("dst = %s\n", dst);

return 0;

}

7.7.3 const修饰的指针变量
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
//const修饰一个变量为只读
const int a = 10;
//a = 100; //err

//指针变量, 指针指向的内存, 2个不同概念
char buf[] = "aklgjdlsgjlkds";

//从左往右看,跳过类型,看修饰哪个字符
//如果是*, 说明指针指向的内存不能改变
//如果是指针变量,说明指针的指向不能改变,指针的值不能修改
const char *p = buf;
// 等价于上面 char const *p1 = buf;
//p[1] = '2'; //err
p = "agdlsjaglkdsajgl"; //ok

char * const p2 = buf;
p2[1] = '3';
//p2 = "salkjgldsjaglk"; //err

//p3为只读,指向不能变,指向的内存也不能变
const char * const p3 = buf;

return 0;

}

7.7.4 指针数组做为main函数的形参
int main(int argc, char *argv[]);
main函数是操作系统调用的,第一个参数标明argc数组的成员数量,argv数组的每个成员都是char *类型
argv是命令行参数的字符串数组
argc代表命令行参数的数量,程序名字本身算一个参数
#include <stdio.h>

//argc: 传参数的个数(包含可执行程序)
//argv:指针数组,指向输入的参数
int main(int argc, char *argv[])
{

//指针数组,它是数组,每个元素都是指针
char *a[] = { "aaaaaaa", "bbbbbbbbbb", "ccccccc" };
int i = 0;

printf("argc = %d\n", argc);
for (i = 0; i < argc; i++)
{
printf("%s\n", argv[i]);
}
return 0;

}

7.7.5 项目开发常用字符串应用模型

  1. strstr中的while和do-while模型
    利用strstr标准库函数找出一个字符串中substr出现的个数。
    a)while模型
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>

int main(void)
{
char *p = “11abcd111122abcd333abcd3322abcd3333322qqq”;
int n = 0;

while ((p = strstr(p, "abcd")) != NULL)
{
//能进来,肯定有匹配的子串
//重新设置起点位置
p = p + strlen("abcd");
n++;

if (*p == 0) //如果到结束符
{
break;
}

}

printf("n = %d\n", n);

return 0;

}

b)do-while模型
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
char *p = “11abcd111122abcd333abcd3322abcd3333322qqq”;
int n = 0;

do
{
p = strstr(p, "abcd");
if (p != NULL)
{
n++; //累计个数

//重新设置查找的起点
p = p + strlen("abcd");

}
else //如果没有匹配的字符串,跳出循环
{
break;
}
} while (*p != 0); //如果没有到结尾

printf("n = %d\n", n);
return 0;

}

  1. 两头堵模型
    求非空字符串元素的个数:
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <ctype.h>

int fun(char *p, int *n)
{
if (p == NULL || n == NULL)
{
return -1;
}

int begin = 0;
int end = strlen(p) - 1;

//从左边开始
//如果当前字符为空,而且没有结束
while (p[begin] == ' ' && p[begin] != 0)
{
begin++; //位置从右移动一位
}

//从右往左移动
while (p[end] == ' ' && end > 0)
{
end--; //往左移动
}

if (end == 0)
{
return -2;
}

//非空元素个数
*n = end - begin + 1;

return 0;

}

int main(void)
{
char *p = " abcddsgadsgefg ";
int ret = 0;
int n = 0;

ret = fun(p, &n);
if (ret != 0)
{
return ret;
}
printf("非空字符串元素个数:%d\n", n);

return 0;

}

  1. 字符串反转模型(逆置)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int inverse(char *p)
{
if (p == NULL)
{
return -1;
}
char *str = p;
int begin = 0;
int end = strlen(str) - 1;
char tmp;

while (begin < end)
{
//交换元素
tmp = str[begin];
str[begin] = str[end];
str[end] = tmp;

begin++;  //往右移动位置
end--;    //往左移动位置
}

return 0;

}

int main(void)
{
//char *str = “abcdefg”; //文件常量区,内容不允许修改
char str[] = “abcdef”;

int ret = inverse(str);
if (ret != 0)
{
return ret;
}

printf("str ========== %s\n", str);
return 0;

}

7.7.8 字符串处理函数

  1. strcpy()
    #include <string.h>
    char *strcpy(char *dest, const char *src);
    功能:把src所指向的字符串复制到dest所指向的空间中,'\0’也会拷贝过去
    参数:
    dest:目的字符串首地址
    src:源字符首地址
    返回值:
    成功:返回dest字符串的首地址
    失败:NULL

注意:如果参数dest所指的内存空间不够大,可能会造成缓冲溢出的错误情况。

char dest[20] = “123456789”;
char src[] = “hello world”;
strcpy(dest, src);
printf(“%s\n”, dest);

  1. strncpy()
    #include <string.h>
    char *strncpy(char *dest, const char *src, size_t n);
    功能:把src指向字符串的前n个字符复制到dest所指向的空间中,是否拷贝结束符看指定的长度是否包含’\0’。
    参数:
    dest:目的字符串首地址
    src:源字符首地址
    n:指定需要拷贝字符串个数
    返回值:
    成功:返回dest字符串的首地址
    失败:NULL

    char dest[20] ;
    char src[] = “hello world”;

    strncpy(dest, src, 5);
    printf(“%s\n”, dest);

    dest[5] = ‘\0’;
    printf(“%s\n”, dest);

  2. strcat()
    #include <string.h>
    char *strcat(char *dest, const char *src);
    功能:将src字符串连接到dest的尾部,‘\0’也会追加过去
    参数:
    dest:目的字符串首地址
    src:源字符首地址
    返回值:
    成功:返回dest字符串的首地址
    失败:NULL

    char str[20] = “123”;
    char *src = “hello world”;
    printf(“%s\n”, strcat(str, src));

  3. strncat()
    #include <string.h>
    char *strncat(char *dest, const char *src, size_t n);
    功能:将src字符串前n个字符连接到dest的尾部,‘\0’也会追加过去
    参数:
    dest:目的字符串首地址
    src:源字符首地址
    n:指定需要追加字符串个数
    返回值:
    成功:返回dest字符串的首地址
    失败:NULL

    char str[20] = “123”;
    char *src = “hello world”;
    printf(“%s\n”, strncat(str, src, 5));

  4. strcmp()
    #include <string.h>
    int strcmp(const char *s1, const char *s2);
    功能:比较 s1 和 s2 的大小,比较的是字符ASCII码大小。
    参数:
    s1:字符串1首地址
    s2:字符串2首地址
    返回值:
    相等:0
    大于:>0 在不同操作系统strcmp结果会不同 返回ASCII差值
    小于:<0

char *str1 = “hello world”;
char *str2 = “hello mike”;

if (strcmp(str1, str2) == 0)
{
printf("str1==str2\n");
}
else if (strcmp(str1, str2) > 0)
{
printf("str1>str2\n");
}
else
{
printf("str1<str2\n");
}
  1. strncmp()
    #include <string.h>
    int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);
    功能:比较 s1 和 s2 前n个字符的大小,比较的是字符ASCII码大小。
    参数:
    s1:字符串1首地址
    s2:字符串2首地址
    n:指定比较字符串的数量
    返回值:
    相等:0
    大于: > 0
    小于: < 0

char *str1 = “hello world”;
char *str2 = “hello mike”;

if (strncmp(str1, str2, 5) == 0)
{
printf("str1==str2\n");
}
else if (strcmp(str1, "hello world") > 0)
{
printf("str1>str2\n");
}
else
{
printf("str1<str2\n");
}
  1. sprintf()
    #include <stdio.h>
    int sprintf(char *str, const char *format, …);
    功能:根据参数format字符串来转换并格式化数据,然后将结果输出到str指定的空间中,直到出现字符串结束符 ‘\0’ 为止。
    参数:
    str:字符串首地址
    format:字符串格式,用法和printf()一样
    返回值:
    成功:实际格式化的字符个数
    失败: - 1

    char dst[100] = { 0 };
    int a = 10;
    char src[] = “hello world”;
    printf(“a = %d, src = %s”, a, src);
    printf(“\n”);

    int len = sprintf(dst, “a = %d, src = %s”, a, src);
    printf(“dst = " %s”\n", dst);
    printf(“len = %d\n”, len);

  2. sscanf()
    #include <stdio.h>
    int sscanf(const char *str, const char *format, …);
    功能:从str指定的字符串读取数据,并根据参数format字符串来转换并格式化数据。
    参数:
    str:指定的字符串首地址
    format:字符串格式,用法和scanf()一样
    返回值:
    成功:参数数目,成功转换的值的个数
    失败: - 1

    char src[] = “a=10, b=20”;
    int a;
    int b;
    sscanf(src, “a=%d, b=%d”, &a, &b);
    printf(“a:%d, b:%d\n”, a, b);

  3. strchr()
    #include <string.h>
    char *strchr(const char *s, int c);
    功能:在字符串s中查找字母c出现的位置
    参数:
    s:字符串首地址
    c:匹配字母(字符)
    返回值:
    成功:返回第一次出现的c地址
    失败:NULL

    char src[] = “ddda123abcd”;
    char *p = strchr(src, ‘a’);
    printf(“p = %s\n”, p);

  4. strstr()
    #include <string.h>
    char *strstr(const char *haystack, const char *needle);
    功能:在字符串haystack中查找字符串needle出现的位置
    参数:
    haystack:源字符串首地址
    needle:匹配字符串首地址
    返回值:
    成功:返回第一次出现的needle地址
    失败:NULL

    char src[] = “ddddabcd123abcd333abcd”;
    char *p = strstr(src, “abcd”);
    printf(“p = %s\n”, p);

  5. strtok()
    #include <string.h>
    char *strtok(char *str, const char *delim);
    功能:来将字符串分割成一个个片段。当strtok()在参数s的字符串中发现参数delim中包含的分割字符时, 则会将该字符改为\0 字符,当连续出现多个时只替换第一个为\0。
    参数:
    str:指向欲分割的字符串
    delim:为分割字符串中包含的所有字符
    返回值:
    成功:分割后字符串首地址
    失败:NULL

在第一次调用时:strtok()必需给予参数s字符串
往后的调用则将参数s设置成NULL,每次调用成功则返回指向被分割出片段的指针

char a[100] = "adc*fvcv*ebcy*hghbdfg*casdert";
char *s = strtok(a, "*");//将"*"分割的子串取出
while (s != NULL)
{
printf("%s\n", s);
s = strtok(NULL, "*");
}
  1. atoi()
    #include <stdlib.h>
    int atoi(const char *nptr);
    功能:atoi()会扫描nptr字符串,跳过前面的空格字符,直到遇到数字或正负号才开始做转换,而遇到非数字或字符串结束符(‘\0’)才结束转换,并将结果返回返回值。
    参数:
    nptr:待转换的字符串
    返回值:成功转换后整数

类似的函数有:
atof():把一个小数形式的字符串转化为一个浮点数。
atol():将一个字符串转化为long类型

char str1[] = "-10";
int num1 = atoi(str1);
printf("num1 = %d\n", num1);

char str2[] = "0.123";
double num2 = atof(str2);
printf("num2 = %lf\n", num2);

7.8 指针小结
定义 说明
int i 定义整形变量
int *p 定义一个指向int的指针变量
int a[10] 定义一个有10个元素的数组,每个元素类型为int
int p[10] 定义一个有10个元素的数组,每个元素类型为int
int func() 定义一个函数,返回值为int型
int *func() 定义一个函数,返回值为int *型
int **p 定义一个指向int的指针的指针,二级指针


原文地址:https://blog.csdn.net/jie18894575860/article/details/145135862

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