C语言全方位讲解指针的使用

什么是指针？

指针是存放内存地址的变量，它可以指向其他的变量或函数，从而实现对内存空间的操作。在C语言中，我们使用指针可以实现动态内存分配、结构体的定义以及函数的调用等功能。

如何定义指针？

在C语言中，我们可以使用“类型* 变量名”的格式来定义指针。例如，我们可以定义一个指向整型变量的指针如下：

int* p;

这里我们使用了“int*”来表示这个指针变量p是指向整型变量的。需要注意的是，我们在定义指针变量时，通常要初始化它，不然它所指向的地址是未知的。

int* p = NULL;

上面的代码中，我们使用了NULL来初始化指针变量p，这表示它所指向的地址为空。

如何使用指针？

变量的地址

我们可以使用&符号来获取一个变量的地址。例如，我们可以定义一个整型变量a，并获取它的地址如下：

int a = 10;
int* p = &a;

上面的代码中，我们使用了&符号来获取变量a的地址，并将这个地址赋值给指针变量p。现在，指针变量p指向了变量a。

指针的运算

指针变量可以进行加法和减法运算，也可以进行前缀和后缀自增自减运算。

加法和减法运算

我们可以使用指针变量加上或减去一个整数来实现对指针变量的移位，从而实现对内存空间的操作。

例如，我们可以定义一个整型数组，并将指针变量p指向这个数组的第一个元素并输出它的值，然后将指针变量p加一，并输出它指向的第二个元素的值：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr;
printf("%d\n", *p);
p++;
printf("%d\n", *p);

上面的代码中，我们使用了“arr”来表示整型数组，这里的“arr”其实是数组的首地址，对它进行取地址运算时，就是指向它的第一个元素。我们使用了指针变量p来保存这个地址，然后使用*运算符获取p所指向地址上的值。接着，我们将p加一，让它指向数组的第二个元素，并输出它所指向地址上的值。

自增自减运算

指针变量还可以进行前缀和后缀自增自减运算，它们分别会对指针变量的值加一或减一，并返回原来的值或修改后的值。使用时需要注意它们的优先级。

例如，我们可以使用后缀自增运算符来输出数组中的所有元素：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr;
for(int i = 0; i < 5; i++){
    printf("%d ", (*p)++);
}

上面的代码中，我们使用了后缀自增运算符，它会先输出当前指针变量所指向地址上的值，然后再将指针变量加一。

示例说明

示例1

下面的代码演示了如何使用指针变量p获取数组中的最大值：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* p = arr;
int max = *p;
for(int i = 1; i < 5; i++){
    p++;
    if(*p > max){
        max = *p;
    }
}
printf("%d\n", max);

示例2

下面的代码演示了如何使用指针变量p和数组下标访问二维数组中的元素：

int arr[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
int* p = &arr[0][0];
for(int i = 0; i < 3; i++){
    for(int j = 0; j < 3; j++){
        printf("%d ", *(p + i * 3 + j));
    }
    printf("\n");
}

上面的代码中，我们在定义指针变量p时，使用了&arr[0][0]来获取二维数组的首地址，然后使用p + i * 3 + j来计算所访问的元素地址。

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