C 语言指针核心知识点梳理

C语言指针知识点总结

目录

• 一、指针功能
• 二、基础概念
  • 1. 地址
  • 2. 指针
  • 3. 指针变量
• 三、指针两大运算符
  • 1. & 取地址运算符
  • 2. * 取值（解引用）运算符
• 四、指针变量定义
  • 野指针
  • 空指针
  • 指针类型含义
• 五、指针两种操作含义
• 六、指针算术运算
• 七、函数参数：值传递与地址传递
  • 1. 值传递
  • 2. 地址传递（指针传参）
• 八、一维数组与指针关系
  • 数组名特性
  • 一维数组作为函数形参的写法（三种等价形式）

一、指针功能

1. 让程序代码更加简洁高效
2. 能够直接访问内存空间

二、基础概念

1. 地址

1. 计算机为区分内存中不同存储空间，对内存进行编号，存储空间对应的编号就是地址。
2. 内存按照字节进行编址。
3. 寻址范围：0x0000000000000000 ~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

2. 指针

指针本质上可以理解为地址；指针带有类型属性，类型决定了它指向空间占用字节大小。

3. 指针变量

1. 专门用来存放指针（地址）的变量称为指针变量，日常也会直接简称为指针。

三、指针两大运算符

1. & 取地址运算符

1. 仅左值支持&操作，常量、表达式等右值无法进行取地址。
2. &变量运算结果：该变量在内存中存储空间的首地址。
3. 类型转换规则：类型升级，例如int→int *。
   示例：

intnum=0;#// 获取变量num内存首地址

2. * 取值（解引用）运算符

1. 只有指针类型的数据可以执行*操作，普通变量不能直接解引用。
2. *指针运算结果：从指针保存的首地址开始，读取对应类型长度的数据。
3. 类型转换规则：类型降级，例如int *→int。
4. 若*指针放在等号左侧充当左值，代表向指针指向的内存空间写入数据。

四、指针变量定义

语法格式：数据类型 *变量名;

int*p;char*p;float*p;double*p;int*p,*q;

1. 在64位系统中，所有指针变量统一占用8字节，和指针指向的数据类型无关。

野指针

未经初始化、或者指向已经被释放内存空间的指针。
规范：禁止使用未初始化的野指针。

空指针

1. 指向内存地址0x0位置的指针，使用NULL表示。

int*p=NULL;

2. 0x0地址对应的内存空间为只读，禁止对空指针解引用*p，否则程序直接崩溃。

指针类型含义

指针的数据类型决定指针指向何种类型内存空间：

• int *p：指向int类型空间
• char *p：指向char类型空间
• float *p：指向float类型空间
• double *p：指向double类型空间

五、指针两种操作含义

假设有指针变量p：

1. p：代表操作指针变量本身，修改它可以改变指针指向的地址。
2. *p：代表操作指针指向的内存空间，修改它只会修改地址内存储的值，不会改变指针指向。

示例区分：

inta=100;intb=200;int*p=&a;int*q=&b;p=&b;// 修改指针p本身，p指向变量bp=q;// 修改指针p本身，让p和q指向同一空间*p=b;// 修改p指向空间内的数据，指针指向不变*p=*q;// 修改p指向空间内的数据，指针指向不变

六、指针算术运算

支持：+、-、++、--

1. p++：向内存高地址偏移，偏移长度 = 指针指向数据类型的字节大小
2. p--：向内存低地址偏移，偏移长度 = 指针指向数据类型的字节大小
3. *p++等价于*p , p++；先取值，再移动指针
4. 两个同类型指针可以相减：计算得到两个地址之间相隔多少个对应类型元素。

注意：指针不支持相加运算

七、函数参数：值传递与地址传递

1. 值传递

实参将数值副本传递给形参；形参发生修改，不会影响外部实参。
适用场景：函数只需要读取外部变量数值，不需要修改变量。

2. 地址传递（指针传参）

实参把变量地址传递给指针形参；函数内通过解引用可以直接修改外部实参的值。
适用场景：

1. 函数内部需要修改函数外部变量
2. 借助地址传递，实现一个函数返回多个结果

八、一维数组与指针关系

inta[5]={1,2,3,4,5};int*p=NULL;p=&a[0];p=a;// 数组名a等价于数组首元素地址

等价关系：a[n] == *(a+n) == *(p+n) == p[n]

数组名特性

1. 数组名是指向数组首元素的指针常量，不能被直接赋值修改。
2. 绝大多数场景数组名可看作对应类型指针（如int数组名看作int *），两种例外：
   • sizeof(数组名)：此时数组名代表整个数组，不视作指针
   • &数组名：取出整个数组的地址，不视作普通元素指针
3. C语言中[]本质是指针语法糖，p[n]等价于*(p+n)。

一维数组作为函数形参的写法（三种等价形式）

intfun(intarray[],intlen);intfun(intarray[5]);intfun(int*parray,intlen);

数组传入函数后，会隐式转化为指针，函数内部无法通过sizeof获取数组总大小，必须额外传入数组长度。