1 指針變量的基本操作基本操作

    int a,*iptr,*jptr,*kptr;    iptr = &a;    jptr = iptr;    *jptr = 100;    kptr = NULL;

圖解：

1.1 己址和己空間

指針變量也是一個(gè)變量，對(duì)應(yīng)一塊內(nèi)存空間，對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)存地址，指針名就是己址。這空內(nèi)存空間多大？一個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)（machine word），32位的CPU和操作系統(tǒng)就是32個(gè)位，4個(gè)字節(jié)，其值域?yàn)椋?x-0xFFFFFFFF。64位的CPU和操作系統(tǒng)就是64個(gè)位，8個(gè)字節(jié)，其值域?yàn)椋?x-0xFFFFFFFFFFFFFFFF。

1.2 己值、他址、他空間

指針變量的值就是其指向的空間的地址，指向的地址的空間大小就是指針變量指向類(lèi)型的大小。

1.3 聲明與初始化

當(dāng)聲明一個(gè)指針變量，沒(méi)有初始化時(shí)，指針變量只獲得了其自身的內(nèi)存空間，而其指向還沒(méi)有確定，此時(shí)指針變量解引用做左值是非法操作。如果要使用指針變量解引用做左值，有三條途徑：

    int *ptr;    int *ptr_2;    int a = 1;    ptr_2 = &a;    // *ptr = 0;    // 非法操作，其指向其指向的內(nèi)存空間還未確定    ptr = &a;                       // ① 右值是一個(gè)變量地址    ptr = ptr_2;                    // ② 右值是一個(gè)同類(lèi)型指針，且已初始化    ptr = (int*)malloc(sizeof(int));// ③ 右值是一個(gè)內(nèi)存分配函數(shù)返回一個(gè)void指針    *ptr = 0;       // 合法操作，ptr有了確定的指向及指向的內(nèi)存空間；

1.4 函數(shù)之間指針值的傳遞

函數(shù)（如下例的funcForSpace()）內(nèi)定義局部變量（如下例的a）保存在一個(gè)函數(shù)的棧幀上，當(dāng)一個(gè)函數(shù)執(zhí)行完畢后，另一個(gè)函數(shù)（如下例的stackFrame_reuse()）執(zhí)行時(shí)，該空間會(huì)被stackFrame_reuse()重復(fù)使用，a所使用的空間將不復(fù)存在，所以當(dāng)一個(gè)指針變量指向局部變量的內(nèi)存空間時(shí)，其地址值傳遞給主調(diào)函數(shù)時(shí)，并不是一個(gè)有效值。

#include <stdio.h>
void funcForSpace(int **iptr) {    int a = 10;    *iptr = &a;}void stackFrame_reuse(){    int a[1024] = {0};}int main(){    int *pNew;    funcForSpace(&pNew);    printf("%d\n",*pNew); // 10，此時(shí)棧幀還未被重復(fù)使用    stackFrame_reuse();    printf("%d\n",*pNew); // -858993460，垃圾值    while(1);    return 0;}

可以在funcForSpace()內(nèi)分配一塊堆內(nèi)存，傳遞給主調(diào)函數(shù)。

#include <stdio.h>#include <malloc.h>int g(int **iptr) { // 當(dāng)試圖修改主調(diào)函數(shù)的一級(jí)指針變量時(shí)，被調(diào)函數(shù)的參數(shù)是一個(gè)二級(jí)指針    if ((*iptr = (int *)malloc(sizeof(int))) == NULL)        return -1;}int main(){    int *jptr;    g(&jptr);    *jptr = 10;    printf("%d\n",*jptr); // 10    free(jptr);    while(1);    return 0;}

可以圖示一下以上代碼指針的傳遞過(guò)程：

以下圖示a表示計(jì)算機(jī)內(nèi)存，b表示一個(gè)函數(shù)調(diào)用時(shí)在棧（stack）上開(kāi)辟的棧幀空間：

2 指針變量與數(shù)組名

數(shù)組名在一定的上下文中會(huì)轉(zhuǎn)換為指向數(shù)組首元素的地址，以方便指針的算術(shù)運(yùn)算，如

#include <stdio.h>
int main(){    int a[5] = {0};     char b[20] = {0};    *(a+3) = 10;    // a+3是指相對(duì)于地址a，偏移sizeof(int)個(gè)字節(jié)    *(b+3) = 'x';   // b+3是指相對(duì)于地址b，偏移sizeof(char)個(gè)字節(jié)
    printf("%d, %c\n",a[3],b[3]); // 10, x    while(1);    return 0;}

可以圖示一下以上代碼指針的偏移細(xì)節(jié)：

3 主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的指針傳遞

看以下代碼：

#include <stdio.h>void swap1(int x, int y) {    int tmp;    tmp = x; x = y; y = tmp;}void swap2(int *x, int *y) {    int tmp;    tmp = *x; *x = *y; *y = tmp;}void caller(){    int a = 10;    int b = 20;    swap1(a,b);    printf("%d %d\n",a,b);    swap2(&a,&b);    printf("%d %d\n",a,b);}int main(){    caller();    return 0;}

以上代碼可用以下圖示理解：

swap1傳值：

swap2傳址（指針傳遞）：

4 數(shù)組做函數(shù)參數(shù)

二維數(shù)組是數(shù)組的數(shù)組，n維數(shù)組是n-1維數(shù)組的數(shù)組。內(nèi)存是一維的字節(jié)序列，所謂的n維數(shù)組其實(shí)只是一個(gè)邏輯意義的表示，其物理結(jié)構(gòu)還是一維線性的。

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n維數(shù)組的元素是一個(gè)n-1維數(shù)組。如果用指針指向一個(gè)n維數(shù)組，其指針類(lèi)型必須有n-1維的長(zhǎng)度信息，當(dāng)其用作函數(shù)參數(shù)時(shí)也是如此。

void g(int a[][2]) { // void g(int(*a)[2]){是相同寫(xiě)法    a[2][0] = 5;}void caller(){    int a[3][2];    int (*p)[2] = a;    *(*(p+2)+0) = 7; // p=2表示相對(duì)于地址p偏移sizeof(*p)    printf("%d\n",a[2][0]);  // 7    g(a);    printf("%d\n",a[2][0]); //  5}

以下代碼可以用以下圖示輔助理解：

參考:Kyle Loudon《 Mastering Algorithms with C》



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圖解C語(yǔ)言指針變量

2 指針變量與數(shù)組名

3 主調(diào)函數(shù)與被調(diào)函數(shù)之間的指針傳遞

4 數(shù)組做函數(shù)參數(shù)