C 指標
學習 C 語言的指標既簡單又有趣。通過指標,可以簡化一些 C 程式設計任務的執行,還有一些任務,如動態記憶體分配,沒有指標是無法執行的。所以,想要成為一名優秀的 C 程式設計師,學習指標是很有必要的。
正如您所知道的,每一個變數都有一個記憶體位置,每一個記憶體位置都定義了可使用連字號(&)運算子訪問的地址,它表示了在記憶體中的一個地址。請看下面的例項,它將輸出定義的變數地址:
例項
#include <stdio.h> int main () { int var1; char var2[10]; printf("var1 變數的地址: %p\n", &var1 ); printf("var2 變數的地址: %p\n", &var2 ); return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
var1 變數的地址: 0x7fff5cc109d4
var2 變數的地址: 0x7fff5cc109de
通過上面的例項,我們瞭解了什麼是記憶體地址以及如何訪問它。接下來讓我們看看什麼是指標。
什麼是指標?
指標是一個變數,其值為另一個變數的地址,即,記憶體位置的直接地址。就像其他變數或常量一樣,您必須在使用指標儲存其他變數地址之前,對其進行宣告。指標變數宣告的一般形式為:
type *var-name;
在這裡,type是指標的基型別,它必須是一個有效的 C 資料型別,var-name是指標變數的名稱。用來宣告指標的星號 * 與乘法中使用的星號是相同的。但是,在這個語句中,星號是用來指定一個變數是指標。以下是有效的指標宣告:
所有實際資料型別,不管是整型、浮點型、字元型,還是其他的資料型別,對應指標的值的型別都是一樣的,都是一個代表記憶體地址的長的十六進位制數。
不同資料型別的指標之間唯一的不同是,指標所指向的變數或常量的資料型別不同。
如何使用指標?
使用指標時會頻繁進行以下幾個操作:定義一個指標變數、把變數地址賦值給指標、訪問指標變數中可用地址的值。這些是通過使用一元運算子*來返回位於運算元所指定地址的變數的值。下面的例項涉及到了這些操作:
例項
#include <stdio.h> int main () { int var = 20; /* 實際變數的宣告 */ int *ip; /* 指標變數的宣告 */ ip = &var; /* 在指標變數中儲存 var 的地址 */ printf("Address of var variable: %p\n", &var ); /* 在指標變數中儲存的地址 */ printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip ); /* 使用指標訪問值 */ printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip ); return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Address of var variable: bffd8b3c
Address stored in ip variable: bffd8b3c
Value of *ip variable: 20
C 中的 NULL 指標
在變數宣告的時候,如果沒有確切的地址可以賦值,為指標變數賦一個 NULL 值是一個良好的程式設計習慣。賦為 NULL 值的指標被稱為空指標。
NULL 指標是一個定義在標準庫中的值為零的常量。請看下面的程式:
例項
#include <stdio.h> int main () { int *ptr = NULL; printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr ); return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
ptr 的地址是 0x0
在大多數的作業系統上,程式不允許訪問地址為 0 的記憶體,因為該記憶體是作業系統保留的。然而,記憶體地址 0 有特別重要的意義,它表明該指標不指向一個可訪問的記憶體位置。但按照慣例,如果指標包含空值(零值),則假定它不指向任何東西。
如需檢查一個空指標,您可以使用 if 語句,如下所示:
if(ptr) /* 如果 p 非空,則完成 */ if(!ptr) /* 如果 p 為空,則完成 */C 指標詳解
在 C 中,有很多指標相關的概念,這些概念都很簡單,但是都很重要。下面列出了 C 程式設計師必須清楚的一些與指標相關的重要概念:
概念 | 描述 |
---|---|
指標的算術運算 | 可以對指標進行四種算術運算:++、--、+、- |
指標陣列 | 可以定義用來儲存指標的陣列。 |
指向指標的指標 | C 允許指向指標的指標。 |
傳遞指標給函式 | 通過引用或地址傳遞引數,使傳遞的引數在呼叫函式中被改變。 |
從函式返回指標 | C 允許函式返回指標到區域性變數、靜態變數和動態記憶體分配。 |
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