C语言指针零基础讲解

什么是指针？

在C语言中，指针是一种特殊类型的变量，它存储着另一个变量的地址，也就是说，指针变量指向另一个变量的内存地址。我们可以通过解引用操作符*来获取指针指向的变量的值。

指针的定义和声明

指针的定义和声明可以分开进行。指针变量的定义包括指定指针类型和变量名，例如：

int *p;
char *s;
double *d;

这里的*表示这是一个指针变量。注意，在定义指针时，要指定指针类型，因为不同的指针类型在内存中占用的空间大小是不同的，这将影响指针的自增自减和指针运算等操作。

指针的声明只包括指针变量的类型信息，例如：

int *p;
char *s;
double *d;

指针的赋值

指针变量通过赋值操作符=进行赋值。我们可以直接将一个变量的地址赋值给指针变量，例如：

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

这里的&表示取变量a的地址。我们可以通过解引用操作符*来获取指针指向的变量的值，例如：

printf("%d\n", *p); // 输出：10

指针的自增和自减

指针可以通过自增和自减操作符++和--实现指向下一个或上一个元素的指针。例如：

int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *p = &a[0];
printf("%d\n", *p++); // 输出：1
printf("%d\n", *p++); // 输出：2

这里的p++表示向后移动一个元素，也就是指向数组中的下一个元素。

指针和数组

指针和数组在C语言中有着密切的关系。我们可以把数组名当作一个指针常量，它存储着数组的第一个元素的地址。例如：

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

这里的a和p都是指向数组a的第一个元素的指针。我们可以使用指针的自增和自减操作符来遍历整个数组。

示例1：利用指针交换两个变量的值

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

int main() {
    int x = 10, y = 20;
    printf("交换前：x=%d, y=%d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("交换后：x=%d, y=%d\n", x, y);
    return 0;
}

以上代码通过交换指向两个变量的指针的地址来实现了交换变量的值的目的。

示例2：利用指针查找数组中的最大值和最小值

void find_max_min(int *a, int n, int *max, int *min) {
    *max = *min = *a;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (*(a + i) > *max) {
            *max = *(a + i);
        }
        if (*(a + i) < *min) {
            *min = *(a + i);
        }
    }
}

int main() {
    int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int max, min;
    find_max_min(a, 5, &max, &min);
    printf("最大值：%d\n", max);
    printf("最小值：%d\n", min);
    return 0;
}

以上代码通过传递指向数组第一个元素的指针来查找数组中的最大值和最小值。

总结

指针是C语言中重要的概念，它可以用来实现数组、字符串、动态内存分配等高级语言特性。学习指针的过程需要注意指针的定义、声明、赋值、自增自减和指针与数组之间的关系等方面，掌握指针的知识可以帮助我们更好地理解C语言程序的底层实现。