C 语言答疑-04

​ By Von Brank | 2020/11/23

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知识点梳理

指针

&：取地址的运算

• scanf("%d", &n);里的&是什么

• %p用来输出地址

  int i = 0;
  printf("0x%x\n", &i);

  int i = 0;
  int p;
  int p = (int)&i;
  printf("0x%x\n", p);
  printf("%p\n", &i);

• 32 位与 64 位的区别

  int i = 0;
  printf("%lu\n", sizeof(int));
  printf("%lu\n", sizeof(&i));

• &可以用于获得变量的地址，它的操作数必须是变量

• 不能对没有地址的东西取地址

  以下写法是正确的

  int i = 0;
  printf("%p\n", &i);

  以下写法都是错误的

  int a = 0, b = 1;
  printf("%p\n", &(a++));
  printf("%p\n", &(++a));
  printf("%p\n", &(a + b));

&些别的

• 相邻变量的地址

  int a = 0, b = 1;
  printf("%p\n%p\n", &a, &b);

  C 语言的变量存储在“栈”中

• sizeof一个&的结果

  int i = 0;
  printf("%d\n", sizeof(&a));

• 数组的地址，首个数组单元的地址，相邻元素的地址

  int a[100];
  printf("%p\n", a);
  printf("%p\n", &a[0]);
  printf("%p\n", &a[1]);
  printf("%p\n", &a[2]);

指针变量

• scanf("%d", &n)是什么

  • scanf函数需要传入一个变量的地址，便于赋值
  • scanf函数需要对控制串进行处理
  • scanf函数的内部实现也仅仅是基于 C 语言的基本语法

• 指针变量的定义

  以下代码将i的地址赋给p

  int i;
  int *p = &i;

  以下两种写法意思相同

  int *p;
  int* p;

  以下写法定义了一个指针变量p和一个int类型的变量q

  int *p, q;

  以下写法定义了两个指针变量p和q

  int *p, *q;

• 访问地址上的变量*

  int i = 10;
  int *p = &i;
  printf("%d\n", i);
  printf("%d\n", *p);
  *p = 20;
  printf("%d\n", i);
  printf("%d\n", *p);

• 指针作为函数参数传入

  比较函数f和g的输出差异

  #include <stdio>
  void f(int *p)
  {
      printf("%d\n", *p);
      printf("%p\n", p);
  }
  void g(int k)
  {
      printf("%d\n", k);
      printf("%p\n", &k);
  }
  int main()
  {
      int i = 10;
      f(&i);
      g(i);
      return 0;
  }

• &与*互为反作用

  int i = 10;
  int *p = &i;
  printf("%d\n", i);
  printf("%d\n", *&i);
  printf("%p\n", p);
  printf("%p\n", &*p);

• scanf("%d", i);出错的原因

指针与数组

• 以下两段代码效果相同

  #include <stdio.h>
  
  void f(int a[], int start, int end)
  {
      for(int i=start; i<=end; i++)
      {
          printf("%d ", a[i]);
      }
  }
  
  int main()
  {
      int start, end;
      int a[100] = {0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};
      start = 1;
      end = 10;
      f(a, start, end);
      return 0;
  }

  #include <stdio.h>
  
  void f(int *a, int start, int end)
  {
      for(int i=start; i<=end; i++)
      {
          printf("%d ", a[i]);
      }
  }
  
  int main()
  {
      int start, end;
      int a[100] = {0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};
      start = 1;
      end = 10;
      f(a, start, end);
      return 0;
  }

• 以下函数原型等价

  int sum(int *p, int i);
  int sum(int *, int i);
  int sum(int a[], int i);
  int sum(int [], int i);

• 数组变量本身就是特殊的指针

  以下操作无需取地址符

  int a[100];
  int *p = a;

• 数组的单元表达的是变量，需要取地址，如：

  if(a == &a[0])
  {
      printf("YES!!!");
  }

• []运算符也可以用于指针，如

  int a = 10;
  int *p = &a;
  printf("%d\n", *p);
  printf("%d\n", p[0]);

• *也可以用于数组

  int a[100] = {0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};
  a[0] = 123;
  printf("%d\n", a[0]);
  printf("%d\n", *a);
  *a = 456;
  printf("%d\n", a[0]);
  printf("%d\n", *a);

• 数组变量是常量（const），即int a[]等价于int * const a，因此：

  以下写法是错误的

  int a = {0, 1, 2, 3};
  int b[] = a;

  以下写法是正确的

  int a = {0, 1, 2, 3};
  int *p = a;

const 指针

• int * const p = &i;的含义

  表示指针变量p只能指向i的地址

  int i, j;
  int * const p = &i;
  *p = 123; //可以
  p = &j; //不可以

• const int *p = &i的含义

  表示不允许通过*p来修改变量的值

  int i, j;
  const int *p = &i;
  *p = 123; //不可以
  i = 456; //可以
  p = &j; //可以

• 分辨以下写法的区别

  • const int* p = &i;表示不能通过*p来修改变量的值
  • int const* p = &i;表示不能通过*p来修改变量的值
  • int *const p = &i;表示不能改变指针变量p指向的变量

• 可以用于防止函数修改指针所指向变量的值或数组的值，保证安全性

  #include <stdio.h>
  void f(const int* a)
  {
      int b = *a; //可以
      *a = 123; //不可以
  }

• 常量数组

  const类型的数组只能使用集成初始化

  const int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5};

指针的运算

• 对于一个指针变量p，p + 1的含义不是让指针的值+1，而是加上sizeof(<指针变量指向的变量类型>)

  char s[] = "hello_world";
  char *p = s;
  printf("%p\n", p);
  printf("%p\n", p + 1);
  int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};
  int *q = a;
  printf("%p\n", q);
  printf("%p\n", q + 1);

  char s[] = "hello_world";
  char *p = s;
  printf("%c\n", *p);
  printf("%c\n", *(p + 1));
  int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};
  int *q = a;
  printf("%d\n", *q);
  printf("%d\n", *(q + 1));

  int a[105];
  for(int i=1; i<=100; i++)
  {
      scanf("%d", a + i);
  }
  for(int i=1; i<=100; i++)
  {
      printf("%d", a + i);
  }

  a[i]和*(a + i)完全等价

• 指针变量可以进行加减，但指针的乘除没有意义

  int a[100];
  int *p1 = a;
  int *p2 = &a[7];
  printf("p1 = %p\n", p1);
  printf("p2 = %p\n", p2);
  printf("p2 - p1 = %d\n", p2 - p1);

  *p++表示取出p指向的那个数据，然后将p移动到下一个位置

  int a[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, -1};
  int *p = a;
  while(*p != -1)
  {
      printf("%d ", *p++);
  }

指针使用的其他注意事项

• 所有指针的大小都是一样的，32 位程序的指针是 4 字节，64 位是 8 字节

• 为了防止使用出错，指向不同数据类型的指针不能相互赋值，如：

  int *p = &n;
  char *q = &c;
  p = q;

• void*表示指向未知类型的指针，编译器不知道它指向的是什么数据类型

  int *p1 = &n;
  char *p2 = &c;
  void *p3;
  p3 = p1;
  p3 = p2;

• 指针也可以做强制类型转换

  int *p = &n;
  char *q = &c;
  p = (void*)q;

• 指针究竟有什么用

  • 便于向函数中传入大量数据，如数组作为参数传入
  • 将数组传入函数后对数组作操作
  • 函数需要返回一个数组
  • 用函数修改外部变量的值
  • 动态内存分配

几道题

关于指针的题没几道，关于链表的倒是有不少（bushi