指针的运算

   其实，在C语言中，指针功能的强大，主要体现在指针变量的间接运算上，指针涉及的运算并不多。

    1、基本运算

    指针变量的基本运算包括赋值、取地址以及取值（间接运算）等运算。

    举例，如清单1： 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 5;
    int *p = &a;

    int b = *p;
    *p = 9;

    printf("p = %p, &a = %p, &p = %p
", p, &a, &p);
    printf("a = %d, b = %d
", a, b);

    return 0;
}

    例子输出结果： 

p = 0xbfee8388, &a = 0xbfee8388, &p = 0xbfee8384
a = 9, b = 5

    第6行的意思是把整型变量a的地址赋给指针变量p（这时可以说p指向了a），然后使用间接运算符（*），像第8和第9行那样，通过p来间接地使用a。

    第5行的语句再平常不过了，其实是有深意的，在大多数编程语言中用同一符号（如变量名a）来表示它的地址和地址中的内容（即值），编译器根据上下文环境来判断它的具体含义。如例子中的第8行的意思是把变量a的值（即整数5）赋给b（在这种情况下a被叫做右值），而第9行的意思是往a的地址（即0xbfee8388）中存储一个整数9（在这种情况下a被叫作左值），所以变量既可作为左值，也可作为右值。

    指针变量作为一种变量，当然既可以给它赋值（如例子中把变量a的地址赋给指针变量p），也可以通过取址运算符（&）来取它的地址（如第11行打印出指针变量p的地址值0xbfee8384）。

    取值运算的复杂用法，如清单2： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void func(char **p, int num)
{
    *p = (char *)malloc(num);
}

int main(void)
{
    char *str = NULL;

    func(&str, 20);

    strcpy(str, "hello world!");

    printf("%s
", str);

    free(str);

    return 0;
}

    例子输出结果： 

hello world!

    在例子中的第14行，通过函数调用把指针变量str的地址赋给二级指针变量p，然后在第7行通过*p来间接地使用str，这时str中的值为所分配的20个字节内存的首地址，接着往这段内存中拷贝字符串，最后打印字符串并释放这段内存。

    2、加减和求差

    指针变量加1的意义与整型变量加1的意义不同。

    举例，如清单3： 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a[] = {18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11};

    int *start = a, *end = &a[7];

    printf("address start = %p, end = %p
", start, end);

    printf("*(start+2) = %d, *(--end) = %d
",
        *(start+2), *(--end));

    printf("(--end) - (start+2) = %d
", (--end) - (start+2));

    return 0;
}

    例子输出结果： 

address start = 0xbfeabab8, end = 0xbfeabad4
*(start+2) = 16, *(--end) = 12
(--end) - (start+2) = 3

    首先使用指针变量start和end分别指向数组a的第一个元素和最后一个元素，然后从start+2（即0xbfeabac0，通过式子0xbfeabab8+2*sizeof(int)算出）的地址中取得整数16，和--end（即0xbfeabad0，通过式子0xbfeabad4-1*sizeof(int)算出）的地址中取得整数12，从中可知，指针变量加1是加一个数据类型（就是声明指针变量时所使用的数据类型）的大小。

    指针变量求差的意义不大，可以得到数组两个元素之间的距离，如例子中元素7和元素3相隔3个元素。

    3、比较

    指针变量的比较就是比较指针变量值的大小以及是否相等，与其他数据类型的比较类似。

    如清单4： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    char *p = (char *)malloc(10);

    if (p == NULL)
    printf("failed to allocate memory.
");
    else
    printf("allocate memory successfully.
");

    free(p);

    return 0;
}

    例子输出结果：

allocate memory successfully.

    例子中，若malloc的返回不为NULL即表示内存分配成功。