C之指针（二十四）

        在 C 语言中用的最多的就是指针了，指针一样也是 C 语言的精华所在了。咱们今天就来看看指针究竟是什么，它是如何使用的。

        咱们先来回想下变量，在程序中的变量只是一段存储空间的别名，那么是否是必需要经过这个别名才能使用这段存储空间呢？答案确定不是的，咱们还能够经过指针来使用这段存储空间。在指针声明时，* 号表示所声明的变量为指针。在指针使用时，* 号表示取指针所指向的内存空间中的值。咱们经过下面这幅图能够更加直观的看出他们的关系

        经过这个图片咱们是否是更加直观的看出它们的关系呢。上面即表示的是变量 p 保存着变量 i 的内存地址，即 p <--> &i；    *p <--> i。

        下来咱们经过示例代码进行分析说明，代码以下

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    int* pI;
    char* pC;
    float* pF;
    
    pI = &i;
    
    *pI = 10;
    
    printf("%p, %p, %d\n", pI, &i, i);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(int*), sizeof(pI), &pI);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(char*), sizeof(pC), &pC);
    printf("%d, %d, %p\n", sizeof(float*), sizeof(pF), &pF);
    
    return 0;
}

        咱们在678行分别定义了 int* char* float* 类型的指针，在第10行经过指针 pI 指向了 i 的地址，再经过第12行的取指针的内容并赋值来达到改变 i 的值。那么咱们接下来打印下指针 pI 的地址，i  的地址还有 i 的值分别是什么。还有看下三种不一样类型的指针所占的内存大小和地址各是什么，编译结果以下

        那么咱们看到指针 pI 和 i 的地址相同，而且 i 的值已经经过指针成功改变为10。接着咱们看到不论是什么类型的指针所占的内存大小都是4，并非咱们以前所认为的 int 为4，char 为1，float 为4啦，它们的地址连续着。说明指针在内存中并无类型之分，所存储的内存都是在同一个段上。

        咱们接下来再来看个传值调用和传址调用。那么在程序中，指针也是变量，所以能够声明指针参数。当一个函数体内部须要改变实参的值，则须要使用指针参数。函数调用时实参值将复制到形参，指针适用于复杂数据类型做为参数的函数中。咱们下来利用示例代码进行说明传值调用和传址调用的区别，代码以下

#include <stdio.h>

int swap(int a, int b)
{
    int c = a;
    
    a = b;
    
    b = c;
}

int main()
{
    int aa = 1;
    int bb = 2;
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);
    
    swap(aa, bb);
    
    printf("aa = %d, bb = %d\n", aa, bb);
    
    return 0;
}

        咱们想固然是 swap 函数能完成两个数交换的功能，咱们来编译下，看看是否能交换呢？

        结果是这样的，卧槽，是咱们搞错了嘛。看来看去以为程序就该这么写啊，咱们再来仔细分析下。咱们在第19行只是将变量 aa 和 bb 的值复制给了 swap 函数的实参 a 和 b。在 swap 函数内部确实完成 a 和 b 的值交换，但只是 a 和 b 的值交换了而已。换句话说，这时他两跟变量 aa 和 bb 没啥关系，咱们这种就属于传值调用。咱们再将 swap 函数改为下面这样呢？看看结果如何

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

        再将 main 函数中第19行改为 swap(&aa, &bb); 咱们来看看编译结果如何

        咱们看到加了个 * 号，居然神奇般改变了 aa 和 bb 的值。感受很神奇啊，咱们仔细分析下，这就是属于利用指针指向变量 aa 和 bb 的地址，而后再经过 * 取地址处的内容再赋值改变。这样就是咱们所说的传址调用啦。

        咱们下来再来看看一个笔试面试中常常会问到的问题：a> const int* p；b> int const* p；c> int* const p；d> const int* const p 四种有什么区别。咱们来一一分析：a> p 可变但它指向的内容不可变；b> p 可变但它指向的内容不可变；c> p 不可变但它所指向的内容是可变的；d> p 和它所指向的内容都是不可变的。咱们对待这种问题有个口诀就是：左数右指（这是唐长老总结出来的）。什么意思呢？就是当 const 出如今 * 号左边时指针指向的数据为常量，当 const 出如今 *  号右边时指针自己为常量。这样是否是就很好记了呢？反正博主是记住了哈。

        咱们下来再来个示例代码对其进行说明，代码以下

#include <stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    
    const int* p1 = &i;
    int const* p2 = &i;
    int* const p3 = &i;
    const int* const p4 = &i;
    
    *p1 = 1;    // compile error
    p1 = NULL;  // ok
    
    *p2 = 2;    // compile error
    p2 = NULL;  // ok
    
    *p3 = 3;    // ok
    p3 = NULL;  // compile error
    
    *p4 = 4;    // compile error
    p4 = NULL;  // compile error
    
    return 0;
}

        咱们看到第12行明显会出错，由于 const 出如今 * 号的左边，左数右指嘛，就是它所指向的内容是不可变的。第15行也是一样的错误。第19行则是由于 p3 是 const 出如今 * 号的右边，因此它自己不可变。p4 先后都有 const，因此第2一、22行均会出错。咱们来看看分析是否正确呢

        咱们看到结果与咱们分析的是一致的，咱们之后遇到这种笔试面试题岂不是送分题啦？哈哈，开个玩笑了，其实仍是很简单的只需记住口诀就好。咱们看看指针是不是那样传说中的难呢？其实也不难的。经过对指针的学习，咱们总结以下：一、指针是 C 语言中一种特别的变量；二、指针所保存的值是内存的地址；三、能够经过指针修改内存中的任意地址内容。

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