C语言指针·入门用法超详解
C语言指针·入门用法超详解
本文详细介绍了C语言中指针的概念、定义格式以及其多种应用场景。通过理论解释配合代码示例，逐步展示了指针在查询数据、存储数据、操作其他函数中的变量、函数返回多个值以及函数结果和计算状态分开等场景中的具体应用。
1. 什么是指针
通过内存地址，指向的空间，我们可以对空间的数据进行修改，而这个内存地址就被称为指针。
在代码当中，我们会拿一个变量将指针进行存起来，那么这个变量就叫做指针变量。
通常情况下，我们会将指针变量，称为指针，但我们需要了解，真正的指针，实际上是指针变量存起来的内存地址。
2. 指针变量的定义格式
指针变量起始就是存着指针的变量，本身也是变量，而我们变量的定义格式是：
数据类型 变量名；
但如果我们要是这样声明指针变量，那么就无法和普通变量做一个区分，因此我们将指针的数据类型和变量名之间加一个“*”进行区分：
数据类型 * 变量名；
对于指针变量的数据类型要跟指向的变量类型保持一致，例如：
int a = 10;
int* p1 = &a;
double b = 10;
double* p2 = &b;
对于指针变量的可以理解为这是一个标记，见到我们可以理解为此时声明的变量为指针变量，他右面声明的变量名，所存储的是内存地址，例如以上代码的p1，p2。
对于指针变量的变量名，就是字节起的名字，可随意取，但是需要避开关键字。
3. 指针的作用
3.1 查询数据
格式：*指针名
其中*在这里是解引用运算符
首先我们创建如下代码：
int a = 10; //①
int* p = &a; //②
printf("%d\n", *p); //③
*p = 200； //④
printf("%d\n", *p); //⑤
对于①我们可以理解为，在一个内存当中存储一个变量，这个变量的数据为10，下面我们假设这个数据存储的内存地址位0x0011：
对于②我们可以理解为，我获取了变量a的地址，在存储到指针p当中，指针p可以通过内存地址指向了变量a：
对于③中的p，我们直到此时的p代表地址0x0011，而p代表通过内存地址获取改地址下变量数据的意思，因此此时输出的数据为10；
注意：这里会有人将指针变量格式的和解引用运算符的混淆：
指针变量格式的定义指针的*，仅仅作为标记使用，告诉你*右边的变量记录的是内存地址；
而查询数据里面的是解引用运算符，他表示通过后面的内存地址去获取到对应的数据。
3.2 存储数据（修改数据）
格式：*指针名 = 数据值；
对于④，我们可以理解为修改改地址下的数据，及此时0x0011下的数据会从10变为200：
完整代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
//定义一个指针变量a
int* p = &a;
//利用指针获取变量中的数据
printf("%d\n", *p);
//利用指针去存储数据/修改数据
*p = 200;
//输出打印
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", *p);
}
指针使用细节：
（1）指针变量的名字，例如int* p需要分开；
（2）指针变量的数据类型要跟指向的变量的类型保持一致；
（3）指针变量占用的大小，跟数据类型无关，跟编译器有关，32位的是4字节，64位的是8字节。对于这里我们可以看一下：C++学习之指针-CSDN博客的1.3中的介绍；
（4）给指针变量赋值的时候，不能把一个数值赋值给指针变量。例如下图右侧，因为对于500编译器并未分配该空间的内存地址，要是将其赋值给p编译器会报错。
3.3 操作其他函数中的变量
在使用，指针变量前，我们先来了解一下普通变量的值传递，编写代码：
#include <stdio.h>
void swap(int num1, int num2);
int main()
{
//定义两个变量，要求交换变量中记录的值
//注意：交换的代码写在一个新的函数swap中
//定义两个变量
int a = 10;
int b = 20;
//调用swap函数
printf("调用前：%d,%d\n", a, b);
swap(a, b);
printf("调用后：%d,%d\n", a, b);
return 0;
}
void swap(int num1, int num2)
{
int temp = num1;
num1 = num2;
num2 = temp;
}
该段代码主要想要实现的功能是：定义两个变量，要求交换变量中记录的值，但是我们会发现调用了交换变量的函数，但是a和b的值并未发生转换，那是因为上面这段函数，仅仅是将a和b的值赋值给了num1和num2：
变量之间值的交换也仅仅是num1和num2值的交换，根本就没有修改a和b的值：
因此最终输出的结果会是：
那么我们如何实现不同函数之间，值的修改呢？
这里我们就可以使用指针变量的功能，修改代码：
#include <stdio.h>
void swap(int* p1, int* p2);
int main()
{
//定义两个变量，要求交换变量中记录的值
//注意：交换的代码写在一个新的函数swap中
//定义两个变量
int a = 10;
int b = 20;
//调用swap函数
printf("调用前：%d,%d\n", a, b);
swap(&a, &b);
printf("调用后：%d,%d\n", a, b);
return 0;
}
void swap(int* p1, int* p2)
{
int temp = *p1;
*p1 = *p2;
*p2 = temp;
}
这里我们可以理解为swap（&a，&b）是将a和b的内存地址，也就是指针指向的变量作为参数p1和p2，通过指针操作，将p1指向的值和p2指向的值进行交换，实现了变量值的交换：
注意：
函数中的变量的生命周期跟函数相关，函数结束消失，变量也会消失，此时在其他函数中，就无法通过指针使用了：
#include <stdio.h>
int* method();
int main()
{
//调用method函数，并使用该函数的变量a
int* p = method();
printf("%d\n", *p);
return 0;
}
int* method()
{
int a = 10;
return &a;
}
此时运行我们会发现：
为什么，不是说函数结束消失，变量也会消失吗？这是一个偶然发生的概念，那是因为我们执行完 int* p = method(); 并没有别的代码执行，此时这一块内存还没来得及被回收，所以此时还能使用到变量a，那我们就在该段指令后拖点时间多执行几条指令：
#include <stdio.h>
int* method();
int main()
{
//调用method函数，并使用该函数的变量a
int* p = method();
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("%d\n", *p);
return 0;
}
int* method()
{
int a = 10;
return &a;
}
会发现：
如果不想函数中的变量被回收，可以在变量前加static关键字：
#include <stdio.h>
int* method();
int main()
{
//调用method函数，并使用该函数的变量a
int* p = method();
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("拖点时间\n");
printf("%d\n", *p);
return 0;
}
int* method()
{
static int a = 10;
return &a;
}
3.4 函数返回多个值
老样子，我们下不使用指针看看如何实现：
#include <stdio.h>
//函数返回多个值
int main()
{
//定义一个函数，求数组的最大值和最小值，并进行返回
return 0;
}
void getMaxAndMin(int arr[], int len)
{
//求数组的最大值
int max = arr[0];
for (int i = 0; i < len; i++)
{
if (arr[i] > max)
{
max = arr[i];
}
}
//求数组的最小值
int min = arr[0];
for (int i = 0; i < len; i++)
{
if (arr[i] < min)
{
min = arr[i];
}
}
int res[] = { max, min };
return res;
}
我们正常情况下，一个函数只能返回一个值，而若是我们想要返回多个值，我们可以如上代码，创建一个数组，将想要返回的值全部保存到数组内，不过这样会出现，若是别人想要调用你这个函数，还要读懂你这个函数，了解你这个函数的返回值，每一位都代表什么，比较麻烦，那么如何更简便一些呢？
我们可以直接使用指针操控该内存地址的值，进行修改变量，达到返回值的目的：
#include <stdio.h>
void getMaxAndMin(int arr[], int len, int* max, int* min);
//函数返回多个值
int main()
{
//定义一个函数，求数组的最大值和最小值，并进行返回
//定义数组
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//调用getMaxAndMin求最大值和最小值
int max = arr[0];
int min = arr[0];
getMaxAndMin(arr, len, &max, &min);
printf("数组最大值为：%d\n", max);
printf("数组最小值为：%d\n", min);
return 0;
}
void getMaxAndMin(int arr[], int len, int* max, int* min)
{
//求数组的最大值
*max = arr[0];
for (int i = 0; i < len; i++)
{
if (arr[i] > *max)
{
*max = arr[i];
}
}
//求数组的最小值
*min = arr[0];
for (int i = 0; i < len; i++)
{
if (arr[i] < *min)
{
*min = arr[i];
}
}
}
其中，如何求len可以参考2.2.1：C++学习之数组-CSDN博客
3.5 函数的结果和计算状态分开
继续我们编写一个小例子：
#include <stdio.h>
//函数的结果和计算状态分开
int main()
{
//定义一个函数，将两个数相除，获取他们的余数
return 0;
}
int getRemainder(int num1, int num2)
{
if (num2 == 0)
{
return ？？？;
}
int res = num1 % num2;
return res;
}
首先，定义一个函数，将两个数相除，获取他们的余数，然后return 返回值res，但是这就会出现一个问题，若是num2==0，那么等式将会不成立，那么我们就需要加一个判断条件if(num2==0)进行返回别的值，但是此时返回什么呢？当然我们代码也可以这样写：
#include <stdio.h>
//函数的结果和计算状态分开
int main()
{
//定义一个函数，将两个数相除，获取他们的余数
return 0;
}
int getRemainder(int num1, int num2)
{
if (num2 != 0)
{
int res = num1 % num2;
}
return res;
}
或者也可以写为：
#include <stdio.h>
//函数的结果和计算状态分开
int main()
{
//定义一个函数，将两个数相除，获取他们的余数
return 0;
}
int getRemainder(int num1, int num2)
{
if (num2 == 0)
{
return -1;
}
int res = num1 % num2;
return res;
}
这两种方法都可以完成，除此之外，我们也可以使用指针来进行操作：
#include <stdio.h>
//函数的结果和计算状态分开
int main()
{
//定义一个函数，将两个数相除，获取他们的余数
//定义两个变量
int a = 10;
int b = 3;
int res = 0;
//调用函数获取余数
int flag = getRemainder(a, b, &res);//获取getRemainder(a, b, &res);的返回值赋值给flag
//对状态进行判断
if (!flag)
{
printf("获取到的余数为：%d\n", res);
}
return 0;
}
//此时返回值表示计算的状态，0表示正常，1表示不正常
int getRemainder(int num1, int num2, int* res)
{
if (num2 == 0)
{
return 1;
}
*res = num1 % num2;
return 0;
}
指针_时光の尘的博客-CSDN博客