C/C++指針知識(shí)點(diǎn)有哪些

本篇內(nèi)容介紹了“C/C++指針知識(shí)點(diǎn)有哪些”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

基礎(chǔ)部分

關(guān)于內(nèi)存

內(nèi)存含義：

• 存儲(chǔ)器：計(jì)算機(jī)的組成中，用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，輔助CPU進(jìn)行運(yùn)算處理的重要部分。

• 內(nèi)存：內(nèi)部存貯器，暫存程序/數(shù)據(jù)——掉電丟失 SRAM、DRAM、DDR、DDR2、DDR3。

• 外存：外部存儲(chǔ)器，長(zhǎng)時(shí)間保存程序/數(shù)據(jù)—掉電不丟ROM、ERRROM、FLASH（NAND、NOR）、硬盤、光盤。

內(nèi)存是溝通CPU與硬盤的橋梁：

• 暫存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)

• 暫存與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)

物理存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)地址空間

有關(guān)內(nèi)存的兩個(gè)概念：物理存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)地址空間。

物理存儲(chǔ)器：實(shí)際存在的具體存儲(chǔ)器芯片。

• 主板上裝插的內(nèi)存條

• 顯示卡上的顯示RAM芯片

• 各種適配卡上的RAM芯片和ROM芯片

存儲(chǔ)地址空間：對(duì)存儲(chǔ)器編碼的范圍。我們?cè)谲浖铣Ｕf的內(nèi)存是指這一層含義。

編碼：對(duì)每個(gè)物理存儲(chǔ)單元（一個(gè)字節(jié)）分配一個(gè)號(hào)碼

尋址：可以根據(jù)分配的號(hào)碼找到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，完成數(shù)據(jù)的讀寫

關(guān)于內(nèi)存地址

內(nèi)存地址

• 將內(nèi)存抽象成一個(gè)很大的一維字符數(shù)組。

• 編碼就是對(duì)內(nèi)存的每一個(gè)字節(jié)分配一個(gè)32位或64位的編號(hào)（與32位或者64位處理器相關(guān)）。

• 這個(gè)內(nèi)存編號(hào)我們稱之為內(nèi)存地址。

內(nèi)存中的每一個(gè)數(shù)據(jù)都會(huì)分配相應(yīng)的地址：

• char:占一個(gè)字節(jié)分配一個(gè)地址

• int: 占四個(gè)字節(jié)分配四個(gè)地址

• float、struct、函數(shù)、數(shù)組等

指針和指針變量

指針：

• 內(nèi)存區(qū)的每一個(gè)字節(jié)都有一個(gè)編號(hào)，這就是“地址”。

• 如果在程序中定義了一個(gè)變量，在對(duì)程序進(jìn)行編譯或運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)變量分配內(nèi)存單元，并確定它的內(nèi)存地址(編號(hào))

• 指針的實(shí)質(zhì)就是內(nèi)存“地址”。指針就是地址，地址就是指針。

• 指針是內(nèi)存單元的編號(hào)，指針變量是存放地址的變量。

• 通常我們敘述時(shí)會(huì)把指針變量簡(jiǎn)稱為指針，實(shí)際他們含義并不一樣。

指針變量的定義和使用

• 指針也是一種數(shù)據(jù)類型，指針變量也是一種變量

• 指針變量指向誰，就把誰的地址賦值給指針變量

• “*”操作符操作的是指針變量指向的內(nèi)存空間

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	char b = 100;
	printf("%p, %p\n", &a, &b); //打印a, b的地址
	//int *代表是一種數(shù)據(jù)類型，int*指針類型，p才是變量名
	//定義了一個(gè)指針類型的變量，可以指向一個(gè)int類型變量的地址
	int *p;
	p = &a;//將a的地址賦值給變量p，p也是一個(gè)變量，值是一個(gè)內(nèi)存地址編號(hào)
	printf("%d\n", *p);//p指向了a的地址，*p就是a的值
	char *p1 = &b;
	printf("%c\n", *p1);//*p1指向了b的地址，*p1就是b的值
	return 0;
}

通過指針間接修改變量的值

int a = 0;
	int b = 11;
	int *p = &a;
	*p = 100;
	printf("a = %d, *p = %d\n", a, *p);
	p = &b;
	*p = 22;
	printf("b = %d, *p = %d\n", b, *p);

指針大小

• 使用sizeof()測(cè)量指針的大小，得到的總是：4或8

• sizeof()測(cè)的是指針變量指向存儲(chǔ)地址的大小

• 在32位平臺(tái)，所有的指針（地址）都是32位(4字節(jié))

• 在64位平臺(tái)，所有的指針（地址）都是64位(8字節(jié))

野指針和空指針

指針變量也是變量，是變量就可以任意賦值，不要越界即可（32位為4字節(jié)，64位為8字節(jié)），但是，任意數(shù)值賦值給指針變量沒有意義，因?yàn)檫@樣的指針就成了野指針，此指針指向的區(qū)域是未知(操作系統(tǒng)不允許操作此指針指向的內(nèi)存區(qū)域)。所以，野指針不會(huì)直接引發(fā)錯(cuò)誤，操作野指針指向的內(nèi)存區(qū)域才會(huì)出問題。

	int a = 100;
	int *p;
	p = a; //把a(bǔ)的值賦值給指針變量p，p為野指針， ok，不會(huì)有問題，但沒有意義
	p = 0x12345678; //給指針變量p賦值，p為野指針， ok，不會(huì)有問題，但沒有意義
	*p = 1000; //操作野指針指向未知區(qū)域，內(nèi)存出問題，err

但是，野指針和有效指針變量保存的都是數(shù)值，為了標(biāo)志此指針變量沒有指向任何變量(空閑可用)，C語言中，可以把NULL賦值給此指針，這樣就標(biāo)志此指針為空指針，沒有任何指針。

int *p = NULL;

NULL是一個(gè)值為0的宏常量：

#define NULL  ((void *)0)

萬能指針void

void *指針可以指向任意變量的內(nèi)存空間：

	void *p = NULL;
	int a = 10;
	p = (void *)&a; //指向變量時(shí)，最好轉(zhuǎn)換為void *
	//使用指針變量指向的內(nèi)存時(shí)，轉(zhuǎn)換為int *
	*( (int *)p ) = 11;
	printf("a = %d\n", a);

const修飾的指針變量

int a = 100;
	int b = 200;
//指向常量的指針
	//修飾*，指針指向內(nèi)存區(qū)域不能修改，指針指向可以變
	const int *p1 = &a; //等價(jià)于int const *p1 = &a;
	//*p1 = 111; //err
	p1 = &b; //ok
//指針常量
	//修飾p1，指針指向不能變，指針指向的內(nèi)存可以修改
	int * const p2 = &a;
	//p2 = &b; //err
	*p2 = 222; //ok

指針和數(shù)組

數(shù)組名

數(shù)組名字是數(shù)組的首元素地址，但它是一個(gè)常量：

int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	printf("a = %p\n", a);
	printf("&a[0] = %p\n", &a[0]);
	//a = 10; //err, 數(shù)組名只是常量，不能修改

指針操作數(shù)組元素

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int i = 0;
	int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		//printf("%d, ", a[i]);
		printf("%d, ", *(a+i));
	}
	printf("\n");
	int *p = a; //定義一個(gè)指針變量保存a的地址
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		p[i] = 2 * i;
	}
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d, ", *(p + i));
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

指針加減運(yùn)算

1)加法運(yùn)算

• 指針計(jì)算不是簡(jiǎn)單的整數(shù)相加

• 如果是一個(gè)int *，+1的結(jié)果是增加一個(gè)int的大小

• 如果是一個(gè)char *，+1的結(jié)果是增加一個(gè)char大小

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a;
	int *p = &a;
	printf("%d\n", p);
	p += 2;//移動(dòng)了2個(gè)int
	printf("%d\n", p);
	char b = 0;
	char *p1 = &b;
	printf("%d\n", p1);
	p1 += 2;//移動(dòng)了2個(gè)char
	printf("%d\n", p1);
	return 0;
}

通過改變指針指向操作數(shù)組元素：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int i = 0;
	int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	int *p = a;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d, ", *p);
		p++;
	}
	printf("\n");
	
	return 0;
}

減法運(yùn)算

示例1：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int i = 0;
	int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	int *p = a+n-1;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d, ", *p);
		p--;
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

示例2：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int *p2 = &a[2]; //第2個(gè)元素地址
	int *p1 = &a[1]; //第1個(gè)元素地址
	printf("p1 = %p, p2 = %p\n", p1, p2);
	int n1 = p2 - p1; //n1 = 1
	int n2 = (int)p2 - (int)p1; //n2 = 4
	printf("n1 = %d, n2 = %d\n", n1, n2);
	
	return 0;
}

指針數(shù)組

指針數(shù)組，它是數(shù)組，數(shù)組的每個(gè)元素都是指針類型。

#include <stdio.h>
int main()
{
	//指針數(shù)組
	int *p[3];
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = 3;
	int i = 0;
	p[0] = &a;
	p[1] = &b;
	p[2] = &c;
	for (i = 0; i < sizeof(p) / sizeof(p[0]); i++ )
	{
		printf("%d, ", *(p[i]));
	}
	printf("\n");
	
	return 0;
}

多級(jí)指針

C語言允許有多級(jí)指針存在，在實(shí)際的程序中一級(jí)指針最常用，其次是二級(jí)指針。

二級(jí)指針就是指向一個(gè)一級(jí)指針變量地址的指針，三級(jí)指針基本用不著。

int a = 10;
	int *p = &a; //一級(jí)指針
	*p = 100; //*p就是a
	int **q = &p;
	//*q就是p
	//**q就是a
	int ***t = &q;
	//*t就是q
	//**t就是p
	//***t就是a

指針和函數(shù)

函數(shù)形參改變實(shí)參的值

#include <stdio.h>
void swap1(int x, int y)
{
	int tmp;
	tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
	printf("x = %d, y = %d\n", x, y);
}
void swap2(int *x, int *y)
{
	int tmp;
	tmp = *x;
	*x = *y;
	*y = tmp;
}
int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	swap1(a, b); //值傳遞
	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
	a = 3;
	b = 5;
	swap2(&a, &b); //地址傳遞
	printf("a2 = %d, b2 = %d\n", a, b);
	return 0;
}

數(shù)組名做函數(shù)參數(shù)

數(shù)組名做函數(shù)參數(shù)，函數(shù)的形參會(huì)退化為指針：

#include <stdio.h>
//void printArrary(int a[10], int n)
//void printArrary(int a[], int n)
void printArrary(int *a, int n)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d, ", a[i]);
	}
	printf("\n");
}
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int n = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	//數(shù)組名做函數(shù)參數(shù)
	printArrary(a, n); 
	return 0;
}

指針做為函數(shù)的返回值

#include <stdio.h>
int a = 10;
int *getA()
{
	return &a;
}
int main()
{
	*( getA() ) = 111;
	printf("a = %d\n", a);
	return 0;
}

指針和字符串

字符指針

#include <stdio.h>
int main()
{
	char str[] = "hello world";
	char *p = str;
	*p = 'm';
	p++;
	*p = 'i';
	printf("%s\n", str);
	p = "mike jiang";
	printf("%s\n", p);
	char *q = "test";
	printf("%s\n", q);
	return 0;
}

字符指針做函數(shù)參數(shù)

#include <stdio.h>
void mystrcat(char *dest, const char *src)
{
	int len1 = 0;
	int len2 = 0;
	while (dest[len1])
	{
		len1++;
	}
	while (src[len2])
	{
		len2++;
	}
	int i;
	for (i = 0; i < len2; i++)
	{
		dest[len1 + i] = src[i];
	}
}
int main()
{
	char dst[100] = "hello mike";
	char src[] = "123456";
	
	mystrcat(dst, src);
	printf("dst = %s\n", dst);
	return 0;
}

const修飾的指針變量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
	//const修飾一個(gè)變量為只讀
	const int a = 10;
	//a = 100; //err
	//指針變量， 指針指向的內(nèi)存， 2個(gè)不同概念
	char buf[] = "aklgjdlsgjlkds";
	//從左往右看，跳過類型，看修飾哪個(gè)字符
	//如果是*， 說明指針指向的內(nèi)存不能改變
	//如果是指針變量，說明指針的指向不能改變，指針的值不能修改
	const char *p = buf;
	// 等價(jià)于上面 char const *p1 = buf;
	//p[1] = '2'; //err
	p = "agdlsjaglkdsajgl"; //ok
	char * const p2 = buf;
	p2[1] = '3';
	//p2 = "salkjgldsjaglk"; //err
	//p3為只讀，指向不能變，指向的內(nèi)存也不能變
	const char * const p3 = buf;
	return 0;
}

指針數(shù)組做為main函數(shù)的形參

int main(int argc, char *argv[]);

main函數(shù)是操作系統(tǒng)調(diào)用的，第一個(gè)參數(shù)標(biāo)明argv數(shù)組的成員數(shù)量，argv數(shù)組的每個(gè)成員都是char *類型

argv是命令行參數(shù)的字符串?dāng)?shù)組

argc代表命令行參數(shù)的數(shù)量，程序名字本身算一個(gè)參數(shù)

#include <stdio.h>
//argc: 傳參數(shù)的個(gè)數(shù)（包含可執(zhí)行程序）
//argv：指針數(shù)組，指向輸入的參數(shù)
int main(int argc, char *argv[])
{
	//指針數(shù)組，它是數(shù)組，每個(gè)元素都是指針
	char *a[] = { "aaaaaaa", "bbbbbbbbbb", "ccccccc" };
	int i = 0;
	printf("argc = %d\n", argc);
	for (i = 0; i < argc; i++)
	{
		printf("%s\n", argv[i]);
	}
	return 0;
}

常用字符串應(yīng)用模型

1.strstr中的while和do-while模型

利用strstr標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)找出一個(gè)字符串中substr出現(xiàn)的個(gè)數(shù)。

a) while模型

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
	char *p = "11abcd111122abcd333abcd3322abcd3333322qqq";
	int n = 0;
	while ((p = strstr(p, "abcd")) != NULL)
	{
		//能進(jìn)來，肯定有匹配的子串
		//重新設(shè)置起點(diǎn)位置
		p = p + strlen("abcd");
		n++;
		if (*p == 0) //如果到結(jié)束符
		{
			break;
		}
	}
	printf("n = %d\n", n);
	return 0;
}

b) do-while模型

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
	char *p = "11abcd111122abcd333abcd3322abcd3333322qqq";
	int n = 0;
	do
	{
		p = strstr(p, "abcd");
		if (p != NULL)
		{
			n++; //累計(jì)個(gè)數(shù)
			//重新設(shè)置查找的起點(diǎn)
			p = p + strlen("abcd");
		}
		else //如果沒有匹配的字符串，跳出循環(huán)
		{
			break;
		}
	} while (*p != 0); //如果沒有到結(jié)尾
	printf("n = %d\n", n);
	return 0;
}

2.兩頭堵模型

求非空字符串元素的個(gè)數(shù)：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
int fun(char *p, int *n)
{
	if (p == NULL || n == NULL)
	{
		return -1;
	}
	int begin = 0;
	int end = strlen(p) - 1;
	//從左邊開始
	//如果當(dāng)前字符為空，而且沒有結(jié)束
	while (p[begin] == ' ' && p[begin] != 0)
	{
		begin++; //位置從右移動(dòng)一位
	}
	//從右往左移動(dòng)
	while (p[end] == ' ' && end > 0)
	{
		end--; //往左移動(dòng)
	}
	if (end == 0)
	{
		return -2;
	}
	//非空元素個(gè)數(shù)
	*n = end - begin + 1;
	return 0;
}
int main(void)
{
	char *p = "   abcddsgadsgefg   ";
	int ret = 0;
	int n = 0;
	ret = fun(p, &n);
	if (ret != 0)
	{
		return ret;
	}
	printf("非空字符串元素個(gè)數(shù)：%d\n", n);
	return 0;
}

3.字符串反轉(zhuǎn)模型(逆置)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int inverse(char *p)
{
	if (p == NULL)
	{
		return -1;
	}
	char *str = p;
	int begin = 0;
	int end = strlen(str) - 1;
	char tmp;
	while (begin < end)
	{
		//交換元素
		tmp = str[begin];
		str[begin] = str[end];
		str[end] = tmp;
		begin++; //往右移動(dòng)位置
		end--;	  //往左移動(dòng)位置
	}
	return 0;
}
int main(void)
{
	//char *str = "abcdefg"; //文件常量區(qū)，內(nèi)容不允許修改
	char str[] = "abcdef";
	int ret = inverse(str);
	if (ret != 0)
	{
		return ret;
	}
	printf("str ========== %s\n", str);
	return 0;
}

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