03-指针

指针的定义

• 地址
  • 内存单元的编号（是一个从0开始的非负整数）
  • 地址值的范围：0~2^地址总线数 - 1
    
• 指针
  • 数据类型：地址，存储地址这种类型的变量
  • 保存对象地址的变量，指针是一种"地址变量"。通常也叫"指针变量"，统称"指针"
  • 指针变量就是存放内存单元编号的变量，或者说指针变量就是存放地址的变量
  • 本质：一个操作受限的非负整数

指针的重要性

• 表示一些复杂的数据结构
• 快速的传递数据
• 使函数返回一个以上的值
• 能直接访问硬件
• 能够方便的处理字符串
• 理解面向对象语言中引用的基础

Demo

简单使用

互换两个数

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如何通过被调函数修改主调函数普通变量的值？

1. 传递给形参的必须为该实参的地址
2. 形参必须为指针变量
3. 在被调函数中通过 *形参名 的方式就可以修改主调函数相关变量的值

* 的含义

• 乘法
• 定义[指针变量]
  • 实例：int* p;
  • 定义一个名字叫 p 的变量，其存放的内容必须是 int 类型变量的地址
• 指针运算符
  • 实例：*p
  • 放在已经完成初始化操作的指针变量前面，等价于以 p 的内容为地址的变量

指针和数组

• 指针和一维数组
  • 数组名
    • 就是一个地址 / 一个符号常量 / 一个地址常量
    • 数组名也属于符号常量。数组名这个符号，就代表了数组占的那块内存的首地址
    • 不是数组名这个符号的值是那块内存的首地址！而是数组名这个符号本身就代表了首地址这个地址值！它就是这个地址！
    • 不是一个变量，更不是一个作为变量的指针
• 下标和指针的关系：pArr[i] 等价于 *(pArr+i)
• 在一个函数内部修改 main 函数内定义的数组
  • 需要 2 个参数
    • 数组第一个元素的地址（数组名这个符号就代表了数组所占那块内存的首地址）
    • 数组的长度
  • 代码演示
    
• 指针变量的运算
  • 指针变量不能相加、相乘、相除
  • 如果两个指针变量指向的是同一块连续空间中的不同存储单元，那么这两个指针变量相减有意义，其结果为两个指针指向元素之间相隔的元素数目

一个指针变量的大小

sizeof (数据类型 | 变量名)：返回值就是该 [数据类型 | 变量] 所占的字节数

• p 指向 char / int / double 类型变量，其所占的字节数是否一样？是一样的
  
• p 只保存"所指向变量的首字节地址"，但其本身却占用 4 个字节，为什么？以 32 位机为例，共有 2^32 个地址，而表达其中的某一个地址就需要 32 位 Bit，即 4 个字节
• p 只保存了变量首字节的地址，那它如何获悉整个变量到底占用了多少字节？根据指针变量的数据类型。如 int* p = &i; 如此便知道了从首地址往后 sizeof(int) 个字节 都是 [p所指向变量] 所占用的内存空间
• 小结
  • 一个指针变量无论所指向变量占几个字节，其本身只占 4 个字节
  • 一个变量的地址是使用该变量首字节的地址来表示

多级指针

• *r 是以 r 的内容为地址的变量，即 q
• **r 是以 *r(q) 的内容为地址的变量，即 p
• ***r 是以 **r(p) 的内容为地址的变量，即 i