前言

最近才在备战OI,我之前对C指针的理解是:指针本身是一块内存,它保存了一块内存的地址,但是经常对一些概念有混淆,于是今天就细致的研究了一下指针的详细用法和原理。

指针

先看这样一段代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 10;
int * p;
printf("p的地址:%d\n",&p);
printf("未初始化时p的内容:%d\n",p);
p = &i;
printf("--初始化p完毕--\n");
printf("p里面保存的地址:%d\n",p);
printf("p指向的内存的内容:%d\n",*p);
printf("p的大小:%d\n",sizeof(p));
printf("p指向的内存大小:%d\n",sizeof(*p));
return 0;
}

输出结果为:

1
2
3
4
5
6
7
p的地址:1439276008
未初始化时p的内容:0
--初始化p完毕--
p里面保存的地址:1439276020
p指向的内存的内容:10
p的大小:8
p指向的内存大小:4

这就是指针的基本使用,可用下图来说明:

1
1

指针与数组

首先看这两个声明语句

1
2
char (*a) [100];
char* a [100];

第一个是声明了一个指向有100个char元素的数组的指针(注意和指向数组首地址的char型指针分开);第二个是声明了一个有100个char*元素的数组,数组里面装的是char *。 为了理解,我们来看这样一段代码:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
#include <stdio.h>

int main()
{
int arr[10][100];
printf("sizeof(arr[0]) = %lu\n", sizeof(arr[0]));
printf("sizeof(arr[0][0]) = %lu\n", sizeof(arr[0][0]));
int *p;
int (*q)[100];
p = &arr[0][0];
q = &arr[0];
printf("p = %d\n",p);
printf("q = %d\n",q);
printf("sizeof((*p)) = %lu\n", sizeof((*p)));
printf("sizeof((*q)) = %lu\n", sizeof((*q)));
p++;
q++;
printf("after add 1, p = %d\n", p);
printf("after add 1, q = %d\n", q);
return 0;
}

这端代码运行后结果如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
sizeof(arr[0]) = 400
sizeof(arr[0][0]) = 4
p = 1411443800
q = 1411443800
sizeof((*p)) = 4
sizeof((*q)) = 400
after add 1, p = 1411443804
after add 1, q = 1411444200

因为内存是线性的,C中所谓的二维数组不过是数组的数组,arr这个数组有10个元素,每个元素是一个长度为100的数组,在程序员的脑子里面,arr是一个有10行100列的二维数组。 代码里的p是一个指向int型的指针,q是一个指向“有100个int的int数组”的指针。所以p和q的初始化方式是不同的,但是开始的时候他们都指向了arr这个数组的数组的首地址(初始时是相等的),但是到后面分别执行自增操作之后,因为它们的类型不同,因此根据指针自增运算的含义,他们移动的步长也不相同,p移动了sizeof(int)个字节,而q移动了sizeof(int[100])个字节,于是它们的值也大不相同,可以用下图来说明:

2
2

另外要注意的就是字符二维数组的声明:

1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>

int main()
{
char* str[2] = {"hackerchai","hi"};
printf("%s %s\n",str[0],str[1]);
return 0;
}

输出结果显然

1
hackerchai hi

以上是合法的字符二维数组的声明,str是一个有两个元素的数组,每个元素的类型是一个char*,结合上面所讲的,应该不难理解。 #通过函数指针调用函数 还是通过一个例子来说明问题:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
#include <stdio.h>

void printMyName();

int main()
{
void (*f)();
f = printMyName;
f();
f = &printMyName;
f();
return 0;
}

void printMyName()
{
printf("hackerchai\n");
}

注意用“&函数名”和“函数名”初始化一个函数指针都是合法的,因为C中函数名会被转换为指向这个函数的指针。 本人平时打OI,指针真的用的少之又少,今天算是给自己科普一下