零基础入门学习C语言009讲:指针(1)

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指针啥玩意?似乎很神秘?

指针是C语言中的一个重要的概念,也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用它,可以有效地表示复杂的数据结构;能动态分配内存;能方便地使用字符串;有效而方便地使用数组……

掌握指针的应用,可以使程序简洁、紧凑、高效。可以说,不掌握指针就是没有掌握C的精华。

地址和指针的概念

为了说清楚什么是指针,必须弄清楚数据在内存中是如何存储的,又是如何读取的。

内存区的每一个字节有一个编号,这就是“地址” 。如果在程序中定义了一个变量,在对程序进行编译时,系统就会给这个变量分配内存单元。

在C语言中,对变量的访问有两种方式,直接访问和间接访问。

关于直接访问和间接访问

打个比方,为了开一个A抽屉,有两种办法:

一种方法是:将A钥匙带在身上,需要时直接找出该钥匙打开抽屉:取出所需的东西。

另一种办法是:为安全起见,将该A钥匙放到另一抽屉B中锁起来。如果需要打开A抽屉,就需要先找出B钥匙,打开B抽屉,取出A钥匙,再打开A抽屉,取出A抽屉中之物。

直接访问如:a=5;    

  系统在编译时,已经对变量分配了地址,例如,若变量a分配的地址是2000,则该语句的作用就是把常数5保存到地址为2000的单元。

间接访问如:scanf("%d",&a);

  调用函数时,把变量a的地址传递给函数scanf,函数首先把该地址保存到一个单元中,然后把从键盘接收的数据通过所存储的地址保存到a变量中。

初识指针

在C语言中,指针是一种特殊的变量,它是存放地址的。假设我们定义了一个指针变量

int *i_pointer

用来存放整型变量 i 的地址。

可以通过语句:i_pointer =&i;

将i的地址(2000)存放到i_pointer中。这时, i_pointer的值就是(2000) ,即变量i所占用单元的起始地址。

要存取变量i的值,可以采用间接方式:先找到存放“i的地址”的变量i_pointer ,从中取出i的地址(2000),然后取出i的值3。

初识两个操作符*&

*:这玩意叫做取值操作符

&:而这玩意叫做取址操作符

如:

int i = 2000;

int *pointer;

   pointer = &i;

  printf("%d\n", *pointer);

指针与指针变量

知道了一个变量的地址,就可以通过这个地址来访问这个变量,因此,又把变量的地址称为该变量的“指针” 。

C语言中可以定义一类特殊的变量,这些变量专门用来存放变量的地址,称为指针变量

注意:指针变量的值(即指针变量中存放的值)是地址(即指针)。请区分“指针”和“指针变量”这两个概念。

定义一个指针变量 "*"

下面都是合法的定义:

float  *pointer_3;     // pointer_3是指向float型变量的指针变量

char *pointer_4;      // pointer_4是指向字符型变量的指针变量

可以用赋值语句使一个指针变量得到另一个变量的地址,从而使它指向一个该变量。如:

在定义指针变量时要注意两点

一、指针变量前面的“*”,表示该变量的类型为指针型变量。其一般形式为:

类型说明符  *变量名;

其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指针变量所指向的变量的数据类型。

例如: float  *pointer_1;

指针变量名是pointer_1 ,而不是* pointer_1 。

二、在定义指针变量时必须指定基类型。

需要特别注意的是,只有整型变量的地址才能放到指向整型变量的指针变量中。下面的赋值是错误的∶

          float  a;

          int  * pointer_1;

          pointer_1=&a;         

 /*将float型变量的地址放到指向整型变量的指针变量中,错误 */

指针变量的引用 &

请牢记,指针变量中只能存放地址(指针),

    不要将一个整数(或任何其他非地址类型的数据)赋给一个指针变量,否则编译器也会把该值当成一个地址来处理。

C语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。

  其一般形式为: &变量名;

如&a表示变量a的地址,&b表示变量b的地址。当然,变量本身必须预先声明。

例:通过指针变量访问整型变量

#include <stdio.h>

void main()
{
	int a, b;
	int *pointer_1, *pointer_2;
	a = 100; b = 10;
	pointer_1 = &a;
	pointer_2 = &b;

	printf("%d,%d\n", a, b);
	printf("%d,%d\n", *pointer_1, *pointer_2);
}

*运算符再做些说明

如果已执行了语句   pointer_1=&a;

(1)&* pointer_1的含义是什么?

“&”和“*”两个运算符的优先级别相同,但按自右而左方向结合,因此先进行* pointer_1的运算,它就是变量a,再执行&运算。

因此,&* pointer_1与&a相同,即变量a的地址。

如果有:

  pointer_2 =&* pointer_1;

它的作用是将&a(a的地址)赋给pointer_2 ,如果 pointer_2 原来指向b,经过重新赋值后它已不再指向b了,而指向了a。

请看图解!

(2) *&a的含义是什么?

先进行&a运算,得a的地址,再进行*运算。即&a所指向的变量,也就是变量a。

*&a和*pointer_1的作用是一样的,它们都等价于变量a。即*&a与a等价。

(3) (*pointer_1)++相当于a++。

注意括号是必要的,如果没有括号,就成为了*pointer_1++,从附录可知:++和*为同一优先级别,而结合方向为自右而左,因此它相当于*(pointer_1++)。

由于++在pointer_1的右侧,是“后加”,因此先对pointer_1的原值进行*运算,得到a的值,然后使pointer_1的值改变,这样pointer_1不再指向a了。

题目:输入a和b两个整数,按先大后小的顺序输出a和b。

#include <stdio.h>

void main()
{
	int *p1, *p2, *p, a, b;

	scanf("%d %d", &a, &b);
	p1 = &a;
	p2 = &b;

	if (a < b)
	{
		p = p1;
		p1 = p2;
		p2 = p;
	} //此后,p1指向b, p2指向a ^_^

	printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
	printf("max = %d, min = %d\n", *p1, *p2);
}

指针变量作为函数参数

题目:对输入的两个整数按大小顺序输出!这次用函数实现交换功能!

#include <stdio.h>

void swap(int *p1, int *p2);

void main()
{
	int a, b;
	int *pointer_1, *pointer_2;

	scanf("%d %d", &a, &b);

	pointer_1 = &a;
	pointer_2 = &b;

	if (a < b)
	{
		swap(pointer_1, pointer_2); //swap实现的是交换……
	}

	printf("\n%d > %d\n", a, b);

}

void swap(int *p1, int *p2)
{
	int temp;

	printf("I'm swapping……\n");
	printf("Please wait^_^");

	temp = *p1;  //temp = a;
	*p1 = *p2;   //a = b;
	*p2 = temp;  //b = temp;

}

实战演练

题目:输入a、b、c 3个整数,按大小顺序输出

#include <stdio.h>

void main()
{
	void  exchange(int *q1, int *q2, int *q3);

	int a, b, c, *p1, *p2, *p3;

	scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
	p1 = &a;
	p2 = &b;
	p3 = &c;

	exchange(p1, p2, p3);  //确保a > b > c
	printf("%d %d %d\n", a, b, c);
}


void  exchange(int *q1, int *q2, int *q3) //int *q1 = p1;
{
	void swap(int *pt1, int *pt2); //用于交换&……&%

	if (*q1 < *q2)
	{
		swap(q1, q2);
	}
	if (*q1 < *q3)
	{
		swap(q1, q3);
	}
	if (*q2 < *q3)
	{
		swap(q2, q3);
	}
}

void  swap(int *pt1, int *pt2)
{
	int temp;

	temp = *pt1;
	*pt1 = *pt2;
	*pt2 = temp;
}

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