【开卷数据结构 】指针的初步认识

文章目录

• 前言
• 什么是指针
• • 什么是内存
  • 什么是地址
  • 存取内存单元数据的方法
  • • 直接访问——按变量名存取变量的值
    • 间接访问——通过变量的地址来存取变量的值。
    • 指针变量的定义
    • 指针变量使用注意事项
    • 指针、间接访问和变量
    • • 案例分析
      • 作用
      • 指针的指针
      • 练习
      • • 1.字符串长度，实现strlen函数
        • 2.字符串长度，实现strlen函数

          前言

          说到指针，想必大家都不陌生，指针的最大特点就是难以理解，它是编程中很基础也是很重要的概念，指针可以有效的实现像树，链表这类高级的数据结构。

          
          （图片来源网络，侵删）

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          什么是指针

          在了解指针是什么之前，我们需要先了解什么是计算机的内存，什么是地址。

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          什么是内存

          内存：计算机内存大部分时候指的是随机存储器也就是RAM，用于存放当前正在执行的变量或程序对象。

          什么是地址

          地址：变量的值存储在计算机的内存中，每个变量都占据一个特定的位置。每个内存位置都由地址唯一确定并引用，就像一条街道上的房子由它们的门牌号码标识一样。通过地址才可以找到内存中的变量。

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          当我们声明一个整型类型的变量 i 时，计算机会为这个特定的变量分配一定的空间，具体分配多少空间取决于数据类型。

          

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          存取内存单元数据的方法

          存取内存中单元数据一般有两种方法，第一种是直接访问，第二种是间接访问。

          直接访问——按变量名存取变量的值

          例如：

          
          （图片来源网络，侵删）

          	int x;
          	x = 10;
          	printf("%d",x);
          

          间接访问——通过变量的地址来存取变量的值。

          这一方法也称为「 指针访问 」，实现这一方法有两个问题需要我们解决。

          Q： 如何得到变量的地址？如何取得该地址下的数据呢？

          为了解决这一问题，我们需要认识两种运算符。

          “ & ” —— 取地址运算符。地址为一个16进制的整数。%d（10进制）或 %x（16进制） “ * ” —— 间接访问运算符。作用：返回该地址所指向存储单元的数据。

          通过这两种运算符我们就能实现间接访问了。

          
          （图片来源网络，侵删）

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          指针变量的定义

          指针变量的定义形式如： 数据类型 * 指针名

          //分别定义了 int、float、char 类型的指针变量
          int *x;
          float *f;
          char *ch;
          

          指针变量使用注意事项

          (1)指针变量中只能存放地址

          //非法赋值
          int *p;   p = 2001;       
          

          (2)不能对未赋值的指针变量进行 “ * ” 运算

           //非法赋值
          int *p;   *p = 10;       
          

          指针、间接访问和变量

          案例分析

          我们来看看下面这个式子是什么意思。

          *&a = 15;   
          

          思考一下，先别看答案

          正确答案就是将值25赋给变量a。我们来分析一下这个式子。

          首先，通过取地址运算符 & 产生变量 a 的地址，他是一个指针常量。 然后间接访问运算符 * 访问其操作数所表示的地址。在这个表达式中，操作数是 a 的地址，所以就把值 25 储存在 a 中。

          作用

          这条语句与a = 25有什么区别吗？

          从功能上讲，确实没有什么区别；从性能上讲，前者又大又慢；从可读性来讲，前者看起来很恶心。因此，一般没有人用*&a这样的表达式 ，除非你想整活。

          指针的指针

          来个例子

          int a = 10;
          int *b = &a;
          int c = &b;
          

          很明显，变量b是一个指向整形a的指针，那么变量c是什么呢？

          变量c是指向b类型的指针，也就是指向“指向整型的指针”的指针，通俗来讲，就是指向指针的指针。

          我们也可以用int **c = &b;来声明变量。

          内存中具体形状

          我们可以一直这样套娃下去。比如我们想要声明一个指向指针的指针的指针 ，就可以用int ***p = c。

          表达式	相等的表达式
          a	10
          b	&a
          *b	a, 12
          c	&b
          *c	b, &a
          **c	*b, a, 10

          练习

          1.字符串长度，实现strlen函数

          int StringLen (char *s)
          {
          	int n = 0;
          	char *p = s;
          	while( *p != '
          2.字符串长度，实现strlen函数
          ' )   
          	{  
          		n++; 
          		p++; 
          	}
          	return n;
          }
          

          void CopyString(char *s1,char *s2)
          {
          	char *p1,*p2;
          	for(p1 =s 1,p2 = s2; *p2 != ''; p1++,p2++)
          	{
          		*p1 = *p2;  
          	}
          	*p1 = '';
          }