LinuxC -指针_综合

文章目录

指针
- 指针的基础
- - 指针变量的说明
- 指针的运算
- - 指针加减一个n的运算
  - 指针加一、减一运算
  - 两指针相减运算
  - 指针关系运算
  - 指针赋值运算
- 指针和数组的操作
- 多级指针
- 指针数组
- const与指针
- void指针
- 字符指针

指针

指针的基础

使程序简洁、紧凑、高效
有效地表示复杂的数据结构
动态分配内存
得到多于一个的函数返回值

在计算机内部存储器（简称内存）中，每一个字节单元，都有一个编号，称为地址。
在C语言中，内存单元的地址称为指针，专门用来存放地址的变量，称为指针变量(pointer variable)。在不影响理解的情况中，有时对地址、指针和指针变量不区分，通称指针。

例如:
在这里插入图片描述
指针指向的内存区域中的数据称为指针的目标。如果它指向的区域是程序中的一个变量的内存空间，则这个变量称为指针的目标变量。指针的目标变量简称为指针的目标。

引入指针要注意程序中的px、*px 和 &px 三种表示方法的不同意义。设px为一个指针，则

px — 指针变量，它的内容是地址量。
*px — 指针的目标变量，它的内容是数据
&px — 指针变量占用的存储区域的指针。

另外，在C/C++语言程序设计中还经常使用空指针的概念。
所谓空指针就是指针变量的内容为零的状态。
注意：空指针并不是指针存储器为空或没有的概念，而是指针存放着特定的值—零值。

指针变量的说明

一般形式如下：

   <存储类型>   <数据类型>   *<指针变量名> ; 例如，char  *pName ;

指针的存储类型是指针变量本身的存储类型。
指针说明时指定的数据类型不是指针变量本身的数据类型，而是指针目标的数据类型。简称为指针的数据类型。
具有相同存储类型和数据类型的指针可以在一个说明语句中说明。

指针在说明的同时，也可以被赋予初值，称为指针的初始化。

一般形式是：<存储类型>  <数据类型>  *<指针变量名> = <地址量> ;

例如：
int a, *pa=&a ;
在上面语句中，把变量a的地址作为初值赋予了刚说明的int型指针pa。

指针的运算

指针运算是以指针变量所存放的地址量作为运算量而进行的运算。因此，指针运算的实质就是地址的计算。
指针运算的种类是有限的，它只能进行算术运算、关系运算和赋值运算。
指针的算术运算见下表：

指针加减一个n的运算

px + n px - n

注意：

不同数据类型的两个指针实行加减整数运算是无意义的。
px+n表示的实际位置的地址量是：
(px) + sizeof(px的类型) * n
px-n表示的实际位置的地址量是：
(px) - sizeof(px的类型) * n

指针加一、减一运算

px++, ++px, px–, --px
在这里插入图片描述

两指针相减运算

px-py 运算的结果是两指针指向的地址位置之间相隔数据的个数。因此，两指针相减不是两指针持有的地址值相减的结果，而是按下列公式计算出的结果：
( p ) - ( q )
类型字节长度
两指针相减的结果值不是地址量，而是一个整数值，表示两指针之间相隔数据的个数。

指针关系运算

两指针之间的关系运算表示它们指向的地址位置之间的关系。指向地址大的指针大于指向地址小的指针。
具有不同数据类型的指针之间的关系运算没有意义，指向不同数据区域的数据的两指针之间，关系运算也没有意义。
指针与一般整数变量之间的关系运算没有意义。但可以和零进行等于或不等于的关系运算，判断指针是否为空。

指针赋值运算

指针的赋值运算是通过赋值运算符向指针变量送一个地址值。向一个指针变量赋值时，送的值必须是地址常量或指针变量，不能是普通的整数(除了赋零以外)。
指针赋值运算常见的有以下几种形式：
把一个普通变量的地址赋给一个具有相同数据类型的指针
例如：
```
  double  x=15,  *px  ;px=&x;
```

把一个已有地址值的指针变量赋给具有相同数据类型的另一个指针变量，例如，
```
 	float  a , *px,  *py  ; px = &a  ;py = px  ;
```
把一个数组的地址赋给具有相同数据类型的指针。例如，
```
  int  a[20],  *pa;pa = a;   //等价 pa = &a[0]
```

把零赋给一个指针。例如，

 int  *pa;pa =0;     //表示指针的状态，什么也不指

复合形式，运算结果是一个地址量赋给一个具有相同数据类型的指针变量：
```
   double  a[20],  *px=a,  *py ;   int  n=2 ;py = px+n ;py = px-n ;
```

指针和数组的操作

在C语言中，数组的指针是指数组在内存中的起始地址，数组元素的地址是指数组元素在内存中的起始地址。
一维数组的数组名为一维数组的指针（起始地址）。
例如
double x[8];
因此，x为x数组的起始地址。
设指针变量px的地址值等于数组指针x（即指针变量px指向数组的首元数），则：x[i]、(px+i)、(x+i) 和px[i]具有完全相同的功能：访问数组第i+1个数组元素。
注意：指针变量和数组在访问数组中元素时，一定条件下其使用方法具有相同的形式，因为指针变量和数组名都是地址量。但指针变量和数组的指针（或叫数组名）在本质上不同，指针变量是地址变量，而数组的指针是地址常量

多级指针

在C语言中，一维数组的数据可以使用相应的一个指针进行处理。此概念也可以扩展到一维指针数组，即一维指针数组也可以用另外一个指针来处理。

例如，有一个一维字符指针数组ps[5]，
char *ps[5]= { “Beijing city”,
……
“London city” } ;

定义另一个指针变量pps，并且把指针数组的首地址赋予指针pps
pps = ps ;
在这里插入图片描述

指针数组

所谓指针数组是指由若干个具有相同存储类型和数据类型的指针变量构成的集合。
指针变量数组的一般说明形式：
<存储类型> <数据类型> *<指针变量数组名>[<大小>]；
指针数组名就表示该指针数组的存储首地址，即指针数组名为数组的指针。
若说明一个指针数组：
double *pa[2] ;
把一维数组a[0]和a[1]的首地址分别赋予指针变量数组的数组元数pa[0]和pa[1]：
pa[0]=a[0] ; // 等价pa[0] = &a[0][0];
pa[1]=a[1]; // 等价pa[1] = &a[1][0];
则pa[0]和pa[1]两个指针分别指向了两个一维数组a[0]和a[1]。这时我们可以通过两个指针pa[0]和pa[1]对二维数组中的数据进行处理。

const与指针

常量化的指针变量
const类型修饰符可以将指针变量常量化，主要有
下面三种形式。

常量化指针目标表达式
一般说明形式如下：
```
 const <数据类型>*<指针变量名称>[= <指针运算表达式>] ;
```
常量化指针目标是限制通过指针改变其目标的数值。
常量化指针变量
一般说明形式如下：
```
   <数据类型>  *const <指针变量名称>= <指针运算表达式>;
```
常量化指针变量，使得<指针变量>的地址值不能修改。但可以通过 *<指针变量名称> 可以修改指针所指向变量的数值。

常量化指针变量及其目标表达式
一般说明形式如下：

   const  <数据类型>  * const    <指针变量名> = <指针运算表达式>  ;

常量化指针变量及其目标表达式，使得既不可以修改<指针变量>的地址，也不可以通过*<指针变量名称>修改指针所指向变量的值。

案例：
S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();

void指针

void型的指针变量是一种不确定数据类型的指针变量，它可以通过强制类型转换让该变量指向任何数据类型的变量或数组。
一般形式为：
```
  void   *<指针变量名称> ;
```
对于void型的指针变量，实际使用时，一般需通过强制类型转换才能使void型指针变量得到具体变量或数组地址。在没有强制类型转换之前，void型指针变量不能进行任何指针的算术运算。
案例：
memset ((void*)gd, 0, sizeof (gd_t));

字符指针

字符指针与字符串

C语言通过使用char数据类型的数组来处理字符串。
在字符数组中，每个数组元素都是char数据类型的变量。通常，我们把char数据类型的指针变量称为字符指针变量。字符指针变量与字符数组有着密切关系，它也被用来处理字符串。

案例：

#include <stdio.h>int main(void) 
{ char *p, *q;char str[]="Hello,World\n";q = p = str;p++;printf("%s\n", q);//Hello,Worldprintf("%s\n", p);//ello,Worldreturn 0;
}#include <stdio.h>int main(void) 
{ short *p, *q;short ar[10] = {0};p = q = ar;p++;printf("%5d", p-q);// 1printf("%5d", (char*)p - (char*)q);//2printf("%5d", sizeof(ar)/sizeof(*ar));//10return 0;}