C语言怯魅——指针和数组

时间：2025-01-28 07:03:48

C语言怯魅——指针和数组

指针—— C的精华，也是重难点，很多人将C作为入门语言，指针往往成了新手入门编程的拦路虎。 其本质很简单，但由于衍生出来的用法多样，知晓如何以及何时使用指针并不简单。

以下是我个人的一些经验分享：

1. 指针的本质

  1. 直接从字面意思来理解，就是指向一个方向的方向标，可以类比为指南针的磁针
  2. 指针其指向的位置——地址（这里往往会和数组结合起来）

2. 指针的运用

1. 解引用 *

  1. 因为指向地址，而非值，需要解引用”*“（一个星号）
  2. 通过解引用指针可以直接对数据进行修改（就相当于一座桥梁，直接让作用对象变为了数值）
#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义并初始化一个整数数组
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    // 定义一个整数变量
    int num;
    // 让指针 ptr 指向变量 num
    int *ptr = &num;

    // 将数组 arr 的首元素的值赋给 ptr 所指向的变量
    *ptr = *arr;  //  不可以的理解为ptr = arr 这是两个东西
	 //上式的本质是值的赋值，而ptr = arr是地址的赋值     // 非常重要
    // 输出 ptr 所指向变量的值
    printf("ptr 指向的变量的值是: %d\n", *ptr);

    return 0;
}

2. 改变实参的值

  1. 指针传入函数后，函数依据指针所指向的地址，就可以直接对传入的实参进行修改
  2. 因为指针可以改变实参的值

（直接对数据本身进行修改（指针一般无法改变其指向的数据类型），”本源伤害“）

因此在函数传参时传入在形参前加上*，就可以对传入的函数值进行修改

以下是示例：

#include <stdio.h>

// 交换两个整数的值的函数
void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;

    printf("交换前: num1 = %d, num2 = %d\n", num1, num2);

    // 调用 swap 函数，传入 num1 和 num2 的地址
    swap(&num1, &num2);

    printf("交换后: num1 = %d, num2 = %d\n", num1, num2);

    return 0;
}

解析：

  1. 一个简单的通过传入指针实现值交换的函数。
  2. 这里指针的运用使得形参可以对实参产生影响

3. 与数组的结合

  1. 数组的名称就是它的首地址，比如：
int arr[10];             //这里arr就是数组的首地址
  1. 在传入函数的时候，可以将数组名传入函数其实就是将数组的地址传入
  2. 如此就可以实现对数组的元素进行修改

要注意：

  1. 这里数组名已经是地址了，传入函数时，如果要求传入的是数组的地址

  2. 不要对它解引用，否则传入的将是数组的第一个元素

  3. （对数组首地址解引用不就是对数组的第一个元素的地址解引用吗！

    解出来当然是数组的一个元素了）

  4. 那么如果要传入第i个数组元素的地址，那该传入的就该是arr[i]了

  5. 如果定义了一个*ptr(pointer的简写)指向arr[10],那就该写为

int *ptr;
int arr[10];
ptr = arr;

  1. 以下代码中的*ptr = *arr，其实就是ptr = arr的对赋值语句两边的解引用，

    从而实现对指针指向的值的赋值

#include <stdio.h>

int main() {
    // 定义并初始化一个整数数组
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
    // 定义一个整数变量
    int num;
    // 让指针 ptr 指向变量 num
    int *ptr = &num;

    // 将数组 arr 的首元素的值赋给 ptr 所指向的变量
    *ptr = *arr;

    // 输出 ptr 所指向变量的值
    printf("ptr 指向的变量的值是: %d\n", *ptr);

    return 0;
}

4. &取地址符——解引用的逆操作

总结：

指针在C语言中非常重要，也是C++中许多操作的内置机理（比如引用）

熟练掌握指针的使用场景，会为未来学习C++以及其他语言打好基础。

本文篇幅不长，列举的例子也都比较简单，指针的运用要多写代码，才能加深理解。

不必因为一时学习指针有些困难垂头丧气，再啃一段时间，对其理解慢慢加深后，就会感觉好很多。

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