如果真的想玩转C语言，就需要理解C语言如何操纵存储器。
在函数参数中直接传递变量的例子：
![]()
![]()
![]()
这是因为数组变量好比指针，上述quote变量代表字符串中第一个字符的地址。
运行结果：
![]()
![]()
fgets()配合sizeof一起使用要小心！
scanf() vs fgets()对比
掌握指针和存储器寻址对成为一名地道的C程序员来讲非常重要。
什么是指针？
指针就是存储器中某条数据的地址。
为什么要使用指针？
1.在函数调用时，可以只传递一个指针，而不用传递整份数据。
2.让两段代码处理同一条数据，而不是处理两份独立的副本。
简单来讲，指针做了两件事：避免副本和共享数据。
先了解一下存储器结构：
在函数中声明的变量通常保存在 栈 中。
在函数外声明的变量保存在 全局量 区。
如果想要找出变量的存储器地址，可以用 & 运算符：
printf("x 保存在 %p\n", &x); //&x是x的地址,即指针,%p用来格式化地址
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void go_south_east(int lat, int lon) {
lat = lat - 1; lon = lon + 1;}int main() {
- int latitude = 32;
int longitude = -64; go_south_east(latitude, longitude); printf(" 停！ 当前位置 : [%i, %i]\n", latitude, longitude); - return 0;
}
运行结果：
结论：直接传递变量然后修改，并没有修改成功。
原因：是因为C语言在传递变量的时候，传递的是变量的值，它复制了一个值的副本，你修改的是副本，所以原来变量的值的并没有改变。
解决办法：传递指向变量的指针即可！
如何使用存储器指针：
1.得到变量的地址。
printf("x lives at %p\n", &x);int *address_of_x = &x; // 这是一个指针变量，它保存的是一个地址，这个地址中保存的是一个int型变量。
2.读取地址中的内容。
int value_stored = *address_of_x; // 用 *变量名 获取指针对应的变量的值
3.改变地址中的内容。
*address_of_x = 99; //它会把原x变量中的内容改成99
以指针形式修改上面的错误代码：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//void go_south_east(int lat, int lon) {
void go_south_east(int* lat, int* lon) {
// lat = lat - 1;// lon = lon + 1; *lat = *lat -1 ; // *x表示地址x所存的数据 *lon = *lon + 1;}int main() {
int latitude = 32; int longitude = -64;// go_south_east(latitude, longitude); go_south_east(&latitude, &longitude);// printf("当前的count地址：%p\n", &count); // &x表示x的地址// int *address_of_count = &count; printf(" 停！ 当前位置 : [%i, %i]\n", latitude, longitude); return 0;}
运行结果：OK了！
问： 指针是真实的地址单元，还是某种形式的引用？
答： 它们是进程存储器中真实编号的地址。
问： 为什么存储器是进程的？
答： 计算机会为每个进程分配一个简版存储器，看起来就像是一长串字节。
问： 但存储器并非如此？
答： 实际的存储器复杂多了，但细节对进程隐藏了起来，这样操作系统就可以
在存储器中移动进程，或释放并重新加载到其他位置。
问： 存储器不仅仅是一长列字节？
答： 物理存储器的结构十分复杂，计算机通常会将存储器地址分组映射
到存储芯片的不同的存储体（memory bank）。
问： 为什么我一定要用%p格式串来打印指针？
答： 不一定要用%p，在大多数的现代计算机上可以用%li，但编译器可能会给出警告。
问： 为什么%p以十六进制显示存储器地址？
答： 工程师通常以十六进制表示存储器地址。
问： 如果我们把读取存储器单元的内容称为“解引用”，那么指针是不是应该叫“引用”？
答： 人们有时会把指针叫做“引用”，因为它引用了存储器中的某个地址单元。
但C++程序员通常用“引用”表示C++中一个稍有不同的概念。
怎么把字符串传给函数？
void fortune_cookie(char msg[]) // 可以这样传{
- printf("Message reads: %s\n", msg);
}char quote[] = "Cookies make you fat";fortune_cookie(quote);
sizeof 的运算符
它能告知某样东西在存储器中占多少字节，既可以对数据类型使用，也可以对某条数据使用。如：
sizeof(int)； // 在大多数计算机中，将返回4这个值sizeof("Turtles!")；// 将返回9， 其中包含8个字符外加\0结束符。
打印字符串长度代码示例：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void fortune_cookie(char msg[]) {
printf("Message reads: %s\n", msg); printf("msg occupies %i bytes\n", sizeof(msg));}int main() {
char quote[] = "Cookies make you fat"; fortune_cookie(quote); return 0;}
运行结果：
为什么程序并没有显示字符串总长，而是返回了4或8个字节？
当你将数组作为参数传递给函数时，其实传递的是指针，于是你用sizeof(参数名)
想计算数组长度，其实计算的是一个指针变量的长度。
而指针在32位操作系统中占4字节，在64位操作系统中占8字节。
printf("The quote 字符串保存在 : %p\n", quote);//quote虽然是数组，但可以当指针变量来用
问： sizeof是一个函数吗？
答： 不是，它是一个运算符。
问： 有什么区别？
答： 编译器会把运算符编译为一串指令；而当程序调用函数时，会跳到一段独立的代码中执行。
所以，程序是在编译期间计算sizeof的，编译器可以在编译时确定存储空间的大小。
问： 为什么在不同的计算机上指针变量的大小不同？
答： 在32位操作系统中，存储器地址以32位数字的形式保存，所以它叫32位操作系统。
32位==4字节，所以64位操作系统要用8个字节来保存地址。
问： 我可以把指针转化为一般的数字吗？
答： 在大多数操作系统中，可以这样做。指针变量只不过是一个保存数字的变量罢了，
C编译器通常会把long数据类型设为和存储器地址一样长。如果想要把指针p保存在
long变量a中，可以输入a=(long)p，过几章我们会学习这种方法。
代码示例：
#include <stdio.h>int main() {
int contestants[] = {
1, 2, 3}; int *choice = contestants; contestants[0] = 2; contestants[1] = contestants[2]; contestants[2] = *choice; printf(" 我选 %i 号男嘉宾 ", contestants[2]); return 0;}
因为：contestants[2] == *choice == contestants[0] == 2。
数组变量与指针并不完全相同
char s[] = "How big is it?";char *t = s;
1. 对数组直接 sizeof（数组）返回的是 数组的大小。
sizeof(s) 返回 15，而sizeof(t) 返回的是 4或8。
2. 对数组用&，获取的还是数组本身。
即：&s = s；但 &t != t ;
3.数组变量不能指向其他地方。
当创建指针变量时，计算机会为它分配4或8字节的存储空间。但如果创建的是数组呢？计算机会为数
组分配存储空间，但不会为数组变量分配任何空间，编译器仅在出现它的地方把它替换成数组的起始地
址。但是由于计算机没有为数组变量分配空间，也就不能把它指向其他地方。s = t; // 会报编译错误
指针退化
假如把数组赋给指针变量，指针变量只会包含数组的地址信息，而对数组的长度一无所知，相当于指针
丢失了一些信息。我们把
为指针，
这种信息的丢失称为退化。
只要把数组传递给函数，数组免不了退化
但需要记清楚代码中有哪些地方
发生过数组退化，因为它们会引发一些不
易察觉的错误。
为什么数组角标是从0开始，而不是1?
数组变量可以用作指针，该指针指向数组的第一个元素，也
就是说除了方括号表示法，还可以用 * 运算符
读取数组的第一个
元素，像这样：
int drinks[] = {
4, 2, 3};printf(" 第一单 : %i 杯 \n", drinks[0]);printf(" 第一单 : %i 杯 \n", *drinks);// 也就是说下面这两行代码是等价的。drinks[0] == *drinks
地址只是一个数字，所以可以进行指针算术运算，比如为了找到存储器中的下一个地址，可以 增加 指针的值。
既可以用方括号加上索引值2来读取元素，也可以对第一个元素的地址加2：
printf(" 第三单 : %i 杯 \n", drinks[2]);printf(" 第三单 : %i 杯 \n", *(drinks + 2));// 总之，下面的表达式是等价的 drinks[i] ==*(drinks + i)
这就解释了为什么数组要从索引0开始，所谓索引，其实就是为了找到元素的地址单元，指针需要加上的那个数字。
一言以蔽之，索引的本质是指针算术运算。
磨笔上阵
#include <stdio.h>void skip(char *msg) {
// 为了从第7个字符开始打印这条消息，你需要在这里用什么表达式？ puts(msg+6); // 首字符地址基础上+6,就是把指针往后移动了6位。}int main() {
char *msg_from_amy = "Don't call me"; // 函数需要从字符c开始打印这条消息。 skip(msg_from_amy); return 0;}
运行结果：
为什么指针有类型，不能用一个统一的指针变量来表示呢？
因为指针算术运算会暗渡陈仓。
如果对 char 指针加 1 ，指针会指向存储器中下一个地址，那是因为 char 就占1字节。
如果是 int 指针呢？ int 通常占4字节，如果对 int 指针加1，编译后的代码就会对存储器地址加4。
drinks[i] ==*(drinks + i) 公式变换：
int doses[] = {
1, 3, 2, 1000};printf(" 服用 %i 毫克的药 ", 3[doses]);// 这里打印结果是1000，原因如下doses[3] == *(doses + 3) == *(3 + doses) == 3[doses]
问： C语言什么时候对指针算术运算进行调整？
答： 在编译器生成可执行文件时，编译器会根据变量的类型，用变量类型的大小乘以指针的增量或减量。
如：假如编译器看到你对一个指向int数组的指针加2，就会用2乘以4（int类型的长度），然后对地址加8。
用指针输入数据
scanf()是怎么工作的呢？它接收一个char指针，而在下面这个例子中，传给了它一个数组变量。这时你一定在想为什么scanf()
要接收指针，这是因为scanf()函数打算更新数组的内容，一个想要更新变量的函数可不需要变量本身的值，它要的是变量的地址。
char name[40];printf("Enter your name: ");scanf("%39s", name);//你将把人名保存在这个数组中。
用scanf()输入数字
int age;printf("Enter your age: ");scanf("%i", &age); // %i 表示用户会输入一个int值// 用&运算符得到int的地址
scanf()允许传递格式字符串，就像你对printf()函数做的那样，甚至可以用scanf()一次输入多条信息：
char first_name[20];char last_name[20];printf("Enter first and last name: ");scanf("%19s %19s", first_name, last_name);printf("First: %s Last:%s\n", first_name, last_name);
scanf()若不限制读取长度，会导致缓冲区溢出！
如果忘了限制scanf()读取字符串的长度，用户就可以输入远远超出程序空间的数据，多余的数据会写到计算机还没有分配好的存储器中。
如果运气好，数据不但能保存，而且不会有任何问题。但缓冲区溢出很有可能会导致程序出错，这种情况通常被称为段错误或abort trap，
不管出现什么错误消息，程序都会崩溃。
除了scanf()还可以用fgets()
和scanf()函数一样，fgets()接收char指针，不同的是，你必须给出最大长度！
char food[5]; // 保存输入字符的缓冲区printf(" Enter favorite food : ");fgets(food, sizeof(food), stdin);// food-->指向缓冲区的指针;sizeof(food)-->表示接收字符串（包括“\0”）的最大长度。- // stdin-->标准输入，这里表示数据将来自键盘
如果你要向fgets()函数传递数组变量，就用sizeof；如果只是传指针，就应该输入你想要的长度。
char* food;printf(" Enter favorite food : ");fgets(food, 5, stdin); // 这里的5就不能写成sizeof(food)了！
字符串字面值不能更新!
//指向字符串字面值的指针变量不能用来修改字符串的内容char *cards = "JQK";//不能用cards这个变量修改这个字符串。//但如果你用字符串字面值创建一个数组，就可以修改了char cards[] = "JQK";
为什么用指针不能修改？
因为当计算机把程序载入存储器时，会把所有常数值（如字符串常量“JQK”）放到常量存储区，这部分存储器是只读的。
而char *cards=“JQK”;语句实际上是存储器在栈中开辟了一个空间来保存cards这个指针变量，这个变量指向了位于常量区
的“JQK”字面值，而这个是只读的，你通过指针去修改它肯定是不行的。
为什么用数组就可以修改？
因为如果声明了一个名为 cards 的字符数组，然后把它设置成字符串字面值， 那么存储器就会在栈上开辟块连续空间给
cards 数组，并在这里保存了一份字符串字面值的副本。 cards 不再只是一个指向字符串字面值的指针，而是一个崭新的数组，
里面保存了字符串字面值的最新副本。对于这个副本是完全可以修改的。
char cards[]在不同地方代表不同的含义：
1.如果是普通的变量声明，cards就是一个数组，而且必须立即赋值：
int my_function(){
char cards[] = "JQK"; // 因为没有给出数组大小，因此必须立即赋值 ...}
2.但如果cards以函数参数的形式声明，那么cards就是一个指针：
// 下面这两个函数是等价的void stack_deck(char cards[]){
...}void stack_deck(char *cards){
...}
代码示例：
#include <stdio.h>int main(){
// char* cards = "JQK"; 这样写就会报错 char cards[] = "JQK"; char a_card = cards[2]; cards[2] = cards[1]; cards[1] = cards[0]; cards[0] = cards[2]; cards[2] = cards[1]; cards[1] = a_card; puts(cards); return 0;}
注：如果你确实想把指针设成字符串字面值，为了避免运行错误，必须确保使用了const关键字，
这样的话，如果编译器发现有代码试图修改字符串，就会提示编译错误。
const char *s = "some string";
问： 为什么数组变量不保存在存储器中？既然它存在，就应该在某个地方，不是吗？
答： 程序在编译期间，会把所有对数组变量的引用全部替换成数组的地址（第一个元素的地址）。也就是说，
在最后的可执行文件中，数组变量并不存在。既然数组变量从来不需要指向其他地方，有和没有其实都一样。
问： “声明”和“定义”的区别是什么？
答： 声明是一段代码，它声称某样东西（变量或函数）的存在；而定义则说明这个东西到底是什么。
如果在声明了变量的同时将其设为某个值（例如int x = 4;），那么这段代码既是声明又是定义。