C语言指针

如何区分C语言中的指针函数、函数指针、指针数组、二级指针、常量指针、指针常量等常见指针概念。

1.核心内容

1.1、符号优先级

从名字开始，按符号的优先级进行结合

1.名字和定义方式

• 表示a是“整型变量”

• 表示p是“（指向）整型指针”，p指向整型变量,*p就是整型变量

• 表示a是“整型数组”，数组元素都是整型变量，a也是指针，是指向整形变量的指针，a[0]则是整形变量，*a等价于a[0],*a也是整形变量

2.符号结合的优先级

• 表示是数组的 [ ] > 表示是指针的 *

• 表示是函数的 () > 表示是指针的 *

1.2、例子分析

• 定义了一个整型的变量p

• 从名字开始看，名字是p；

• 先和*结合，表示p是指针；

• 再和int结合，表示指针指向整型变量。

• p是一个指向整型变量的指针即“整型指针”

• 从名字开始看，名字是p；

• 先和[]结合，p是数组；

• 再和int结合，数组的组成元素（单元）是整型变量。

• p是一个由整型变量组成的数组（整型数组）

• 从名字开始看，名字是p;

• 先和[]结合，p是一个数组；

• 再和*结合，数组元素是指针类型；

• 再和int结合，指针指向整型（整型指针）；

• p是一个由（指向）整型（的）指针变量组成的数组

• 从名字来看，名字是p;

• 先和*结合 —— p是一个指针；

• 再和[]结合 —— 指针指向数组；

• 再和int结合 —— 数组元素都是整型；

• p是一个指向整形数组的指针

• 从名字来看，名字是p;

• 先和一个*结合,p是一个指针；

• 再和另一个*结合, 指针指向指针；

• 再和int结合,被指向的这个指针是指向整型的指针（整型指针）；

• p是一个指向整型指针的指针（二级指针）

• 从名字来看，名字是p;

• 先和表示函数的(int)结合,p是一个函数；

• 进入()是int,函数需要一个int型参数；

• 再和外面的int结合,函数的返回值是一个整型量；

• p是一个“需要整型作为参数，返回值是整型量”的函数

• 从名字来看，名字是p;

• 先和*结合，p是一个指针；

• 再和表示函数的(int)结合，指针指向函数；

• 进入()是int，函数需要一个int型参数；

• 再和外面的int结合，函数的返回值是整型；

• p是一个指向“需要整型作为参数，返回值是整型量的函数”的指针

• 从名字来看，名字是p；

• 先和(int)结合,p是一个函数；

• 再和*结合,函数的返回值是一个指针；

• 再和int结合,指针指向整型量；

• p是一个“需要整型作为参数，返回值是指向整型的指针”的函数

• 从名字来看，名字是p;

• 先和(int)结合,p是一个函数；

• 再和[]结合,函数返回值是数组；

• 再和int结合,数组元素是整型；

• p是一个“参数是整型，返回值是整型数组”的函数

• 从名字来看，名字是p；

• 先和(int)结合,p是一个函数；

• 再和*结合,函数返回值是指针；

• 再和[]结合,指针指向数组；

• 再和外面的int结合,数组元素是整型；

• p是一个“需要整型作为参数，返回值是指向整型数组的指针”的函数

• 从名字来看，名字是p；

• 先和*结合,p是一个指针；

• 再和[2]结合,指针指向数组；

• 再和*结合,数组元素是指针类型；

• 再和int结合,指针指向整型（即数组元素是整型指针）；

• p是一个指向 “ 由整型指针变量构成 的数组 ” 的指针

• 从名字来看，名字是p;

• 先和(int)结合,p是一个函数；

• 再和*结合,函数返回值是指针；

• 再和[]结合,指针指向数组；

• 再和外面*结合,数组元素是指针变量；

• 再和外侧int结合,指针指向整型变量；

• p是一个“参数是整型，返回值是指向 由整型指针变量构成的数组 的指针”的函数

2.指针和内存（本质）

指针是模具

• 任何一种数据类型我们都可以把它当一个模子

• 一个int *类型的模子在内存上切出了4个字节的空间，然后把这个4个字节大小的空间命名为p，同时限定这4个字节的空间里面只能存储某个内存地址，即使你存入别的任何数据，都将被当作地址处理，而且这个内存地址开始的连续4个字节上只能存储某个 int类型的数据。

• 把 p 称为指针变量,p 里存储的内存地址处的内存称为 p 所指向的内存。指针变量 p 里存储的任何数据都将被当作地址来处理。

• 一个基本的数据类型（包括结构体等自定义类型）加上*号就构成了一个指针类型的模子。这个模子的大小是一定的，与*号前面的数据类型无关。*号前面的数据类型只是说明指针所指向的内存里存储的数据类型。所以，在 32 位系统下，不管什么样的指针类型，其大小都为 4byte。可以测试一下sizeof（void *）。

指针和内存

• 指针自身的值——是地址，表示的是内存区域；

• 指针指向的值——是这个地址（内存区域）上存的数据；

• 指针所指向的内存区域就是从指针所代表的的那个内存地址开始，长度sizeof(指针所指向的类型)的一片区域。

• 我们说一个指针值是XX，就相当于说该指针指向了以XX为首地址的一片内存区域。

• 我们说一个指针指向了某块区域，就相当于说该指针的值是这个内存区域的首地址。

• 指针本身所占据的内存区：在32位平台里，指针本身占据了4个字节。

3.指针的运算

3.1、指针的算数运算

• 指针可以加上或减去一个整数——是以单元为单位进行的加减

• 两个指针不能进行加法运算；

• 两个指针可以进行减法，但必须类型相同（一般用在数组方面）；

分析

• p是指向char的指针；

• ptr是二级指针，指向的是一个指针；

• 当p+1时，内存地址移动的是size(char)=1个字节的位置，刚好一到a[1]的地址上；

• 当ptr+1时，内存地址移动的是size(p)=4个字节的位置。注意！这是ptr移动了四个字节的位置，无法知道移动到哪了（如果是p移动4个字节的位置，那就是到了a[3]的位置了），所以说，【ptr移动了四个字节的位置】实际上是跑飞了。二级指针移动出错容易使程序跑飞。

总结

• 一个指针ptrold 加（减去）一个整数n后，结果是一个新的指针ptrnew，ptrnew的类型和ptrold的类型相同，ptrnew所指向的类型和ptrold所指向的类型也相同。

• ptrnew的值将比ptrold的值增加（减少） n * sizeof(ptrold所指向的类型)个字节！也就是移动了n个他所指向的数据类型的空间，就像数组那样的移动和访问。

3.2、指针运算：* 和 &

*p的结果就是p所指向的东西：*p的类型是p指向的类型，*p占用的地址是p所指向的地址。

• 定义整形变量、指针变量、二级指针变量

• p是指针变量，取出a的地址然后赋值给p

• *p表示p指向的值a,相当于把a赋值为24

• 左边是二级指针，右边是取出指针的地址

• *ptr表示ptr指向的类型，即一级指针p,左边是一级指针，右边是一级地址

• ptr是二级指针，**ptr表示二级指针取两次地址就成了对应的数据类型即int型变量，右边是整型34

4.数组和指针

数组的数组名可以看做一个指针。

• str先与[]结合，表示str是数组；

• 再与*结合,表示数组元素是指针类型；

• 再与char结合，表示指针是char型指针；

• str是一个“由char型指针组成的”数组

• 而字符串相当于是一个数组，在内存中以数组的形式储存，只不过字符串是一个数组常量，内容不可更改。如果看成指针的话，他是常量指针，也是指针常量。

• 常量指针：类比整形指针的说法，表示指向常量的指针，因此*p等同于常量类型const，无法对*p赋值【*p=2这种语句是错误的】。

• 指针常量：类比整形常量的说法，表示这个指针变量的值（即地址）是常量不可修改的，因此，p等同于常量类型，p的值是不可修改的，无法对p进行赋值【p=0x08000000这种语句是错误的】。

数组元素是指针，那么数组名显然就要成为了二级指针，即指向了指针。

• str是二级指针，*str表示str所指向的那个指针

• 1移动的就是1个 char* 类型的长度，即移动1个所指类型，指针变量char*占据4个字节

• 2移动的就是2个 char* 类型的长度，即移动2个所指类型，指针变量char*占据4个字节

• str+1是一个二级指针，指向数组的第1号单元,即"goodmorning"的地址

• *(str+1)是一个一级指针，指向"goodmorning"的第一个字符"g"