指针啥玩意?似乎很神秘?
指针是C语言中的一个重要的概念,也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用它,可以有效地表示复杂的数据结构;能动态分配内存;能方便地使用字符串;有效而方便地使用数组……
掌握指针的应用,可以使程序简洁、紧凑、高效。可以说,不掌握指针就是没有掌握C的精华。
地址和指针的概念
为了说清楚什么是指针,必须弄清楚数据在内存中是如何存储的,又是如何读取的。
内存区的每一个字节有一个编号,这就是“地址” 。如果在程序中定义了一个变量,在对程序进行编译时,系统就会给这个变量分配内存单元。
在C语言中,对变量的访问有两种方式,直接访问和间接访问。
关于直接访问和间接访问
打个比方,为了开一个A抽屉,有两种办法:
一种方法是:将A钥匙带在身上,需要时直接找出该钥匙打开抽屉:取出所需的东西。
另一种办法是:为安全起见,将该A钥匙放到另一抽屉B中锁起来。如果需要打开A抽屉,就需要先找出B钥匙,打开B抽屉,取出A钥匙,再打开A抽屉,取出A抽屉中之物。
直接访问如:a=5;
系统在编译时,已经对变量分配了地址,例如,若变量a分配的地址是2000,则该语句的作用就是把常数5保存到地址为2000的单元。
间接访问如:scanf("%d",&a);
调用函数时,把变量a的地址传递给函数scanf,函数首先把该地址保存到一个单元中,然后把从键盘接收的数据通过所存储的地址保存到a变量中。
初识指针
在C语言中,指针是一种特殊的变量,它是存放地址的。假设我们定义了一个指针变量
int *i_pointer
用来存放整型变量 i 的地址。
可以通过语句:i_pointer =&i;
将i的地址(2000)存放到i_pointer中。这时, i_pointer的值就是(2000) ,即变量i所占用单元的起始地址。
要存取变量i的值,可以采用间接方式:先找到存放“i的地址”的变量i_pointer ,从中取出i的地址(2000),然后取出i的值3。
初识两个操作符“*”和“&”
*:这玩意叫做取值操作符
&:而这玩意叫做取址操作符
如:
int i = 2000;
int *pointer;
pointer = &i;
printf("%d\n", *pointer);
指针与指针变量
知道了一个变量的地址,就可以通过这个地址来访问这个变量,因此,又把变量的地址称为该变量的“指针” 。
C语言中可以定义一类特殊的变量,这些变量专门用来存放变量的地址,称为指针变量。
注意:指针变量的值(即指针变量中存放的值)是地址(即指针)。请区分“指针”和“指针变量”这两个概念。
定义一个指针变量 "*"
下面都是合法的定义:
float *pointer_3; // pointer_3是指向float型变量的指针变量
char *pointer_4; // pointer_4是指向字符型变量的指针变量
可以用赋值语句使一个指针变量得到另一个变量的地址,从而使它指向一个该变量。如:
在定义指针变量时要注意两点
一、指针变量前面的“*”,表示该变量的类型为指针型变量。其一般形式为:
类型说明符 *变量名;
其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指针变量所指向的变量的数据类型。
例如: float *pointer_1;
指针变量名是pointer_1 ,而不是* pointer_1 。
二、在定义指针变量时必须指定基类型。
需要特别注意的是,只有整型变量的地址才能放到指向整型变量的指针变量中。下面的赋值是错误的∶
float a;
int * pointer_1;
pointer_1=&a;
/*将float型变量的地址放到指向整型变量的指针变量中,错误 */
指针变量的引用 “&”
请牢记,指针变量中只能存放地址(指针),
不要将一个整数(或任何其他非地址类型的数据)赋给一个指针变量,否则编译器也会把该值当成一个地址来处理。
C语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。
其一般形式为: &变量名;
如&a表示变量a的地址,&b表示变量b的地址。当然,变量本身必须预先声明。
例:通过指针变量访问整型变量
#include <stdio.h>
void main()
{
int a, b;
int *pointer_1, *pointer_2;
a = 100; b = 10;
pointer_1 = &a;
pointer_2 = &b;
printf("%d,%d\n", a, b);
printf("%d,%d\n", *pointer_1, *pointer_2);
}
对“&”和“*”运算符再做些说明
如果已执行了语句 pointer_1=&a;
(1)&* pointer_1的含义是什么?
“&”和“*”两个运算符的优先级别相同,但按自右而左方向结合,因此先进行* pointer_1的运算,它就是变量a,再执行&运算。
因此,&* pointer_1与&a相同,即变量a的地址。
如果有:
pointer_2 =&* pointer_1;
它的作用是将&a(a的地址)赋给pointer_2 ,如果 pointer_2 原来指向b,经过重新赋值后它已不再指向b了,而指向了a。
请看图解!
(2) *&a的含义是什么?
先进行&a运算,得a的地址,再进行*运算。即&a所指向的变量,也就是变量a。
*&a和*pointer_1的作用是一样的,它们都等价于变量a。即*&a与a等价。
(3) (*pointer_1)++相当于a++。
注意括号是必要的,如果没有括号,就成为了*pointer_1++,从附录可知:++和*为同一优先级别,而结合方向为自右而左,因此它相当于*(pointer_1++)。
由于++在pointer_1的右侧,是“后加”,因此先对pointer_1的原值进行*运算,得到a的值,然后使pointer_1的值改变,这样pointer_1不再指向a了。
题目:输入a和b两个整数,按先大后小的顺序输出a和b。
#include <stdio.h>
void main()
{
int *p1, *p2, *p, a, b;
scanf("%d %d", &a, &b);
p1 = &a;
p2 = &b;
if (a < b)
{
p = p1;
p1 = p2;
p2 = p;
} //此后,p1指向b, p2指向a ^_^
printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
printf("max = %d, min = %d\n", *p1, *p2);
}
指针变量作为函数参数
题目:对输入的两个整数按大小顺序输出!这次用函数实现交换功能!
#include <stdio.h>
void swap(int *p1, int *p2);
void main()
{
int a, b;
int *pointer_1, *pointer_2;
scanf("%d %d", &a, &b);
pointer_1 = &a;
pointer_2 = &b;
if (a < b)
{
swap(pointer_1, pointer_2); //swap实现的是交换……
}
printf("\n%d > %d\n", a, b);
}
void swap(int *p1, int *p2)
{
int temp;
printf("I'm swapping……\n");
printf("Please wait^_^");
temp = *p1; //temp = a;
*p1 = *p2; //a = b;
*p2 = temp; //b = temp;
}
实战演练
题目:输入a、b、c 3个整数,按大小顺序输出
#include <stdio.h>
void main()
{
void exchange(int *q1, int *q2, int *q3);
int a, b, c, *p1, *p2, *p3;
scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
p1 = &a;
p2 = &b;
p3 = &c;
exchange(p1, p2, p3); //确保a > b > c
printf("%d %d %d\n", a, b, c);
}
void exchange(int *q1, int *q2, int *q3) //int *q1 = p1;
{
void swap(int *pt1, int *pt2); //用于交换&……&%
if (*q1 < *q2)
{
swap(q1, q2);
}
if (*q1 < *q3)
{
swap(q1, q3);
}
if (*q2 < *q3)
{
swap(q2, q3);
}
}
void swap(int *pt1, int *pt2)
{
int temp;
temp = *pt1;
*pt1 = *pt2;
*pt2 = temp;
}