在C语言中，最难的也就是指针了。如果我们了解了指针的本质，它就会变得简单

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1 回顾：什么是变量？

程序中的变量只是一段存储空间的别名，那么是不是必须通过这个别名才能使用这段存储空间呢？

如果有一定的C语言的基础，那么应该知道还可以通过指针来访问变量的内存。就像下图中的代码片段：

1.1 *号的意义

  • 在指针声明的时候，*号表示所声明的变量是指针
  • 在指针使用时，*号表示取指针所指向的内存空间的值

如下图所示：

变量p保存的是变量i的地址。*p是i的值。如下图：

1.2 指针使用示例

  • 代码：26-1-lyy.c
#include <stdio.h>

int main(){
    
    int  i = 0;
    int* pI;
    char* pC;
    float* pF;
    
    pI = &i;
    
    *pI = 10;
    
    printf("%p, %p, %d\n", pI, &i, i);
    printf("%d, %d, %p\n",sizeof(int*), sizeof(pI), &pI);
    printf("%d, %d, %p\n",sizeof(char*), sizeof(pC), &pC);
    printf("%d, %d, %p\n",sizeof(float*), sizeof(pF), &pF);
    
    return 0;
}

运行结果如下（Linux gcc 4.4.5）：

通过上述的代码以及运行结果分析知：

  • 在32位系统中，指针的大小都是4。这个其实很好理解。32位系统只需要32位的地址，就能寻址所有内存空间。

2 传值调用与传址调用

因为指针也是变量，所以函数的参数可以为指针。

  • 当一个函数体内需要改变实参的值，则需要传该实参的地址。
  • 当传入的参数为复杂的数据类型的时候，也需要使用指针来作为参数

2.1 利用指针交换两个变量

  • 代码：26-2-lyy.c
#include <stdio.h>

void swap(int* a, int* b){
    int tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

int main(){

    int aa = 1;
    int bb = 2;
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);
    
    swap(&aa, &bb);
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);
    return 0;
}
  • 编译运行结果如下：

3 const与指针的配合

总结来说就是：

  • 当const出现在 *号左边的时候，指针指向的数据不可改变，但是指针本身的值可以改变。
  • 当const出现在 *号右边的时候，指针本身不能改变但是它指向的数据可以改变

3.1 const指针代码分析

  • 如下面的代码：26-3-lyy.c
#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    
    const int* p1 = &i;
    int const* p2 = &i;
    int* const p3 = &i;
    const int* const p4 = &i;
    
    *p1 = 1;    // compile error
    p1 = NULL;  // ok
    
    *p2 = 2;    // compile error
    p2 = NULL;  // ok
    
    *p3 = 3;    // ok
    p3 = NULL;  // compile error
    
    *p4 = 4;    // compile error
    p4 = NULL;  // compile error
    
    return 0;
}
  • 上面代码中标注ok的就是正确的代码，标注compile error的就是编译会出错的代码。
  • 对比上面的关于const的规则看上面的代码，很容易理解各行代码为什么出错，为什么不出错。

4 总结

  • 指针是C语言的一种特殊变量
  • 指针所保存的值是内存的地址
  • 可以通过指针修改内存中其他地址的内容（有些内存地址处是无法修改的）