C语言指针详解及用法示例

指针的基本概念

指针是一个变量，其值是另一个变量的地址，即指向该变量的内存地址。通过指针，我们可以对变量的地址进行操作，如读取或修改该变量所在内存位置的值。指针变量的类型要与其指向的变量的类型相同，因为不同类型的变量占用的内存大小和结构不同。

指针的定义和初始化

指针的定义格式为：变量类型 *变量名;。其中，*表示该变量是一个指针变量，即存储地址的变量。

指针的初始化需要指定一个地址，可以使用一个已有变量的地址或使用取地址符&获取变量的地址。例如：

int n = 10; // 定义一个整型变量n
int *p; // 定义一个指向整型变量的指针变量p
p = &n; // 使指针p指向变量n的地址

在上面的示例中，p指向了变量n的地址。接下来，我们使用指针来操作变量n。

指针的应用：指针作为函数参数

指针最常用的就是作为函数参数，通过指针可以在函数内部修改函数外部的变量值。

以下示例代码中，函数swap接收两个指向整型变量的指针，并交换它们所指向的变量的值。

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

int main()
{
    int x = 1, y = 2;
    printf("before: x=%d, y=%d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("after: x=%d, y=%d\n", x, y);
    return 0;
}

在运行这个程序时，我们可以看到x和y的值已经被交换了。

指针的应用：动态内存分配

C语言中使用malloc和free函数来进行动态内存分配，分配的内存可以通过指针来进行访问和释放。

以下是一个动态分配整型数组的示例代码：

int n;
printf("input n:\n");
scanf("%d", &n);
int *p = (int*)malloc(sizeof(int) * n); // 分配n个整型变量的内存
// 检查指针是否为空，如果为空说明分配失败
if (p == NULL) 
{
    printf("memory allocation failed.\n");
    return 1;
}
for (int i = 0; i < n; i++)
{
    *(p + i) = i; // 为数组赋值
}
for (int i = 0; i < n; i++)
{
    printf("%d ", *(p + i)); // 输出数组元素的值
}
free(p); // 释放内存

以上示例代码中，我们首先接收一个整型变量n作为动态分配数组的长度，然后使用malloc函数分配了n个整型变量数量的内存。接下来，使用指针p访问分配的内存，并为数组赋值，最后释放已分配的内存。

总结

指针作为C语言中的一个重要概念，通过它我们可以轻松地访问变量的内存地址，进行动态内存分配和函数参数传递等操作。通过本篇攻略，你已经了解了指针的基本概念和常用应用，并通过两个示例代码加深了对指针的理解。在编写C语言程序时，善于使用指针会让你的代码更加简洁高效。