指针¶
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概念与定义¶
基本定义
理解：有一个整型变量i，p这个变量的值是变量i地址的变量，称p为指针变量
易错：其中，q只是普通int变量；要想定义多个指针变量得分别指定规则¶
-
输出：得用%p，不能转换成整数再%x（16进制），因为这俩值一不一样取决于编译器、64or32位架构
-
取址符右边只能是变量；
&(++i),&(i + j)均不合法
指针运算¶
q - p：同类型指针相减，表示差的元素个数
(int)p - (int)q ：表示差的字节数
p + 1 / p-1:指向下一个存储单元 / 指向上一个存储单元
其他都非法：指针相加、相乘和相除，指针加or减浮点数
可以++，--，+=，-=：注意对应的表达式值&变量值
Info
++i（表达式值+1） 大于 *，i++（表达式值不变） 等于 * 但从右向左结合：意味着俩都先于*，那么*其实是对表达式的值取*
例如
应用
*p++ : 取出原本这个位置的值再把p+1
指针比较 <, <=, >, >=, =, != 比较地址大小 数组中元素地址 线性递增
应用¶
指针与函数¶
数组作参数
函数定义：
-
常用：指针 例如
*arrorarr[] -
其他
// 1. 不指定大小，单独传递数组名（等价于指针） void func(int arr[]); // 2. 带有形参大小的语义化声明（仅作提示，与1等价） void func(int arr[length]); // 3. 传递数组和大小（常用方式） void func(int arr[], int size); // 4. 使用指针的方式（与1等价） void func(int *arr); // 5. 传递指针和大小（常用方式，等价于3） void func(int *arr, int size); // 6. 使用通用指针（适合泛型处理） void func(void *arr) { int *intArr = (int *)arr; // 需要显式转换 } /* 1. 参数 void *arr 的含义 void * 是一种通用指针类型，表示它可以指向任意类型的数据（int、float、char 等）。 它不能直接用于解引用或进行算术运算，因为编译器不知道它指向的具体数据类型。 2. 显式类型转换 (int *)arr int *intArr = (int *)arr; 将 void * 指针显式转换为 int * 指针。 这样，编译器就知道 intArr 指向的是一个 int 类型数据，允许后续进行解引用和算术运算。 */ // 7. 多维数组，必须指定列数（编译器需要推导数组布局） void func(int arr[][N]); // 适用于静态二维数组 void func(int arr[M][N]); // 如果固定行数，也可显式指定 // 8. 多维数组同时传递行数（灵活处理，但需要列数固定） void func(int arr[][N], int rows); // 9. 动态分配的二维数组（需传递指针数组） void func(int **arr, int rows, int cols); // 10. const修饰符，保护数组内容（适合只读操作） void func(const int arr[], int size); void func(const int *arr, int size); // 11. restrict关键字（优化提示，避免指针别名） void func(int *restrict arr, int size); // 12. 使用stddef.h的size_t定义大小（推荐规范写法） #include <stddef.h> void func(int arr[], size_t size); void func(int *arr, size_t size); // 13. 使用指针加偏移处理子数组 void func(int *arr, int startIndex, int length); // 14. 同时传递数组和数据类型信息（处理泛型或多类型场景） void func(void *arr, size_t elementSize, size_t length);
函数调用：
- 常用：数组名
arr -
其他
// 1. 直接传递数组名 int arr[10] = {0}; func(arr); // 对应 void func(int arr[]); 或 void func(int *arr); // 2. 带有大小参数 int arr[10] = {0}; func(arr, 10); // 对应 void func(int arr[], int size); 或 void func(int *arr, int size); // 3. 传递多维数组 int arr[3][4] = {{0}}; func(arr); // 对应 void func(int arr[][4]); 或 void func(int arr[M][4]); func(arr, 3); // 对应 void func(int arr[][4], int rows); // 4. 动态分配的一维数组 int *arr = malloc(10 * sizeof(int)); func(arr); // 对应 void func(int *arr); func(arr, 10); // 对应 void func(int *arr, int size); // 5. 动态分配的二维数组（指针数组） int **arr = malloc(3 * sizeof(int *)); for (int i = 0; i < 3; i++) arr[i] = malloc(4 * sizeof(int)); func(arr, 3, 4); // 对应 void func(int **arr, int rows, int cols); // 6. 传递通用指针 void *arr = malloc(10 * sizeof(int)); func(arr); // 对应 void func(void *arr); // 7. 传递子数组（指针偏移） int arr[10] = {0}; func(arr + 5, 5); // 对应 void func(int *arr, int size); 或子数组操作 // 8. 常量数组传递 const int arr[10] = {0}; func(arr, 10); // 对应 void func(const int arr[], int size); // 9. 使用 restrict 修饰的数组 int arr[10] = {0}; func(arr, 10); // 对应 void func(int *restrict arr, int size); // 10. 传递多类型数据 double darr[10] = {0}; func((void *)darr, sizeof(double), 10); // 对应 void func(void *arr, size_t elementSize, size_t length); // 11. 多维数组的动态分配模拟 int *arr = malloc(3 * 4 * sizeof(int)); func(arr, 3, 4); // 对应 void func(int *arr, int rows, int cols); // 12. 直接传递字符数组（字符串） char str[] = "hello"; func(str); // 对应 void func(char arr[]); 或 void func(char *arr);
经典交换
不理解就记住只有第二个能成功
试图理解
函数：仍然是参数的传递
变量作参数：将那个变量的值给到函数的形参，而函数结束后，形参消失，原来的变量仍然是原来的值
指针做参数：将那个变量的值给到函数的形参，这里，值是地址值，通过地址，可以在函数内部访问外面那个值
函数多返回值¶
原理
通过传入指针变量，更改对应地址上的值，实现“多返回值”。
形式
函数定义：参数例如 int* p
函数调用：参数例如 &num
例子：
#include<stdio.h>
void minmax(int arr[], int *min, int *max)
/*
传入参数有讲究：要在定义的函数中对main函数输入/定义的数组进行处理，就必须得传入它，这是函数参数传递的基本内容;
传入指针变量，因为定义的函数内部要对main函数中的min，max变量进行处理，原理同上面;
**核心：要在函数内部对主函数的变量进行操作，则必须得把主函数中的那个变量or其地址传入函数**
*/
{
int i, j;
*min = arr[0];
*max = arr[0];
for(i = 0; i < 5; i++){
if(arr[i] >= *max) *max = arr[i];
if(arr[i] <= *min) *min = arr[i];
}
printf("min = %d\n", *min);
printf("max = %d", *max);
}
int main()
{
int min; int max;
int arr[5] = {1,4,7,5,0};
minmax(arr, &min, &max);
return 0;
}
int a[] int *a 都行 其他场景
函数返回状态：return返回运算的状态，指针返回运算结果
数组与指针¶
牢记几句话
“数组名是指向数组首元素的指针”
“同类型指针直接加减是加一个sizeof，实现移位的功能”
几组等价表示¶
那么，arr , &arr[0] , &*arr , p , &p[0] , &*p
/*注意：
不包含&arr: 他是整个数组的地址；
他的类型：int (*)[10]，即一个指向包含 10 个 int 元素的数组的指针。
&arr + 1 ：加一个数组的大小
arr + 1 ：加一个元素的大小
*/
arr[i] , *(arr + i) , p[i] , *(p + i)
arr++ int n, i;
scanf("%d", &n);
int* arr = (int* )malloc(n * sizeof(int));
for(i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &arr[i]);
for (i = 0; i < n; i++) printf("%d#", arr[i]);
return 0;
用法¶
遍历：p++
法一：
法二：其他¶
- 数组变量是const类型指针:常量指针 即：
int b[]<=>int* const b故数组变量不能直接赋值, 即：
const与指针¶
-
指针可以是const(指针不可修改：
const在*后面)：这个指针变量的值（地址）不能变了，不能再指向其他变量 -
所指的是const(通过指针不可修改：
const在*前面)：表示不能通过这个指针去修改那个变量，但是这个指针和那个变量都不是const都可以修改.用处：大的结构用const结构的指针 -
const数组
const int a\[] = {1,2,3,4,5,6}: 这里的const表示每个元素都是const int用处：防止函数对数组修改：
int func(const int arr[], int len)
动态分配内存¶
C99中的代替方法：可变长度数组 C89中：malloc函数：#include<stdlib.h>
语法
int* a = malloc(n * sizeof(int))
malloc() & free()
函数原型：
void* malloc(size_t size);
void free(void *ptr);
free() and malloc() is 绑定使用的
参数：内存大小;
返回值：void* ：一个指针，指向一块内存，单位为字节
之后需要强制类型转换 (int*)malloc(n * sizeof(int))
之后将malloc产生的那个指针当数组来用即可
之后要free(a) //a 是那个指针
必须得是malloc申请来的内存才能被free，其他不行。 好习惯：定义指针先赋值0，最后在free(0)
合理设计程序结构以找到合适地方进行free
如果没有内存了：返回0 orNULL
示例
int n, i;
scanf("%d", &n);
int* arr = (int* )malloc(n * sizeof(int));
for(i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &arr[i]);
for (i = 0; i < n; i++) printf("%d#", arr[i]);
free(arr);
return 0;
数组与指针¶
指针数组¶
函数指针¶
char **a : a是一个指针，指向另一个指针，那个指针指向一个字符串
char *a[] :
杂项¶
- NULL与0地址
- 指针一定要现初始化！
- 指针类型转换
- 原理：换一种视角去看那些内存空间
- 普通指针
- 事实上，指针的大小都是一样的，可以进行强制类型转换
- 理解：用内存格格来看：原来这堆格格代表A类型的数据，强制类型转换后代表B类型的数据，按照数据存储的规则进行“翻译”即可 例子：
不同类型指针的相互赋值
在C语言中，int 类型和 char 类型的指针可以相互赋值，因为它们通常具有相同的大小（在大多数平台上，char 是1字节，int 是4字节，但指针的大小是固定的，通常是4字节或8字节，取决于系统架构）。然而，这种赋值通常是不安全的，因为 int 和 char 指针指向的数据大小不同，解引用这些指针可能会导致未定义行为。
以下是一些示例和说明：
示例1：将 int* 赋值给 char*
int i = 10;
int* intPtr = &i;
char* charPtr = (char*)intPtr; // 将int*转换为char*
// 打印charPtr指向的值
printf("%d\n", *charPtr); // 打印i的最低字节
int 类型的指针转换为 char 类型的指针，并打印出指向的值。这里打印的是 int 值的最低字节，因为 char 类型是1字节的。 示例2：将 char* 赋值给 int*
char chars[4] = {'a', 'b', 'c', 'd'};
char* charPtr = chars;
int* intPtr = (int*)charPtr; // 将char*转换为int*
// 打印intPtr指向的值
printf("%c\n", *intPtr); // 打印chars数组的前4个字节作为一个整数
char 类型的指针转换为 int 类型的指针，并打印出指向的值。这里打印的是 char 数组的前4个字节作为一个整数的ASCII值。 注意事项 虽然这些赋值在技术上是可能的，但它们可能会导致未定义行为，特别是当你尝试解引用这些指针并访问它们指向的数据时。这是因为 int 和 char 类型的数据在内存中的表示和对齐方式可能不同。
- 对齐问题：许多系统要求
int类型的数据必须在4字节边界上对齐，而char类型的数据没有这样的要求。将char*赋值给int*可能会导致对齐问题，从而导致程序崩溃或数据损坏。 - 数据解释：将
int*赋值给char*或反之，可能会导致数据解释错误，因为int和char类型的数据在内存中的布局不同。
因此，除非完全清楚这样做的后果，否则应避免将 int 和 char 类型的指针相互赋值。在实际编程中，最好使用相同类型的指针来操作相同类型的数据。