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C語言的指針類型詳解
C語言的指針類型包括兩方面的信息：一是地址，存放在指針變量中；二是類型信息，關(guān)乎于讀寫的長(zhǎng)度，沒有存儲(chǔ)在指針變量中，位于用該指針讀寫時(shí)的mov指令中，不同的讀寫長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的mov指令不同。以下是百分網(wǎng)小編搜索整理的關(guān)于C語言的指針類型詳解，需要的朋友可以參考一下!想了解更多相關(guān)信息請(qǐng)持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
C語言的指針類型詳解1
指針存儲(chǔ)了內(nèi)存的地址，同時(shí)指針是有類型的，如int*,float*，那么，一個(gè)自然的猜想就是指針變量應(yīng)該存儲(chǔ)這兩方面的信息：地址和指針類型，比如，就像下面的結(jié)構(gòu)體：
代碼如下:
struct pointer{
long address;
int type;
}
舉個(gè)例子：打印sizeof(int*)，值為4，可見4字節(jié)是存儲(chǔ)內(nèi)存地址用的，反過來就說明指針并沒有存儲(chǔ)類型信息的地方，那么指針的類型信息存放在哪兒呢？
下面剖析一段簡(jiǎn)單的代碼。
代碼如下:
// ma.cpp : 定義控制臺(tái)應(yīng)用程序的入口點(diǎn)。
#include "stdafx.h"
char gi;
char *pi;
void main()
{
pi=&gi;
*pi=12;
}
反匯編結(jié)果：
代碼如下:
pi=&gi;
0041137E C7 05 78 71 41 00 7C 71 41 00 mov dword ptr [pi (417178h)],offset gi (41717Ch)
*pi=12;
00411388 A1 78 71 41 00 mov eax,dword ptr [pi (417178h)]
0041138D C6 00 0C mov byte ptr [eax],0Ch
}
可見byte就說明了指針類型的`信息。
總結(jié)：C語言的指針類型包括兩方面的信息：一是地址，存放在指針變量中；二是類型信息，關(guān)乎于讀寫的長(zhǎng)度，沒有存儲(chǔ)在指針變量中，位于用該指針讀寫時(shí)的mov指令中，不同的讀寫長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的mov指令不同。
另外：在指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時(shí)，也是這個(gè)原理。就是指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的影響不是在轉(zhuǎn)換的時(shí)候發(fā)生，而是在用轉(zhuǎn)換后的身份去訪問內(nèi)存時(shí)體現(xiàn)到了指令中。
那么指針在什么情況下轉(zhuǎn)換是安全的呢？就是看用這個(gè)轉(zhuǎn)換后的身份去訪問內(nèi)存是否安全。
簡(jiǎn)要的說有以下原則：如果轉(zhuǎn)換后指針指向的數(shù)據(jù)類型大小小于原數(shù)據(jù)類型大小，那么用該轉(zhuǎn)換后的指針訪問就不會(huì)越過原數(shù)據(jù)的內(nèi)存，是安全的，否則危險(xiǎn)，要越界。
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C語言的指針類型詳解2
在C語言中，函數(shù)的參數(shù)不僅可以是整數(shù)、小數(shù)、字符等具體的數(shù)據(jù)，還可以是指向它們的指針。用指針變量作函數(shù)參數(shù)可以將函數(shù)外部的地址傳遞到函數(shù)內(nèi)部，使得在函數(shù)內(nèi)部可以操作函數(shù)外部的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)不會(huì)隨著函數(shù)的結(jié)束而被銷毀。
像數(shù)組、字符串、動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存等都是一系列數(shù)據(jù)的集合，沒有辦法通過一個(gè)參數(shù)全部傳入函數(shù)內(nèi)部，只能傳遞它們的指針，在函數(shù)內(nèi)部通過指針來影響這些數(shù)據(jù)集合。
有的時(shí)候，對(duì)于整數(shù)、小數(shù)、字符等基本類型數(shù)據(jù)的操作也必須要借助指針，一個(gè)典型的例子就是交換兩個(gè)變量的值。
有些初學(xué)者可能會(huì)使用下面的方法來交換兩個(gè)變量的值：
#includevoid swap(int a, int b){ int temp; //臨時(shí)變量 temp = a; a = b; b = temp;}int main(){ int a = 66, b = 99; swap(a, b); printf("a = %d, b = %dn", a, b); return 0;}
運(yùn)行結(jié)果：
a = 66, b = 99
從結(jié)果可以看出，a、b 的值并沒有發(fā)生改變，交換失敗。這是因?yàn)?swap() 函數(shù)內(nèi)部的 a、b 和 main() 函數(shù)內(nèi)部的 a、b 是不同的變量，占用不同的內(nèi)存，它們除了名字一樣，沒有其他任何關(guān)系，swap() 交換的是它內(nèi)部 a、b 的值，不會(huì)影響它外部（main() 內(nèi)部） a、b 的值。
改用指針變量作參數(shù)后就很容易解決上面的問題：
#includevoid swap(int *p1, int *p2){ int temp; //臨時(shí)變量 temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = temp;}int main(){ int a = 66, b = 99; swap(&a, &b); printf("a = %d, b = %dn", a, b); return 0;}
運(yùn)行結(jié)果：
a = 99, b = 66
調(diào)用 swap() 函數(shù)時(shí)，將變量 a、b 的地址分別賦值給 p1、p2，這樣 *p1、*p2 代表的.就是變量 a、b 本身，交換 *p1、*p2 的值也就是交換 a、b 的值。函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后雖然會(huì)將 p1、p2 銷毀，但它對(duì)外部 a、b 造成的影響是“持久化”的，不會(huì)隨著函數(shù)的結(jié)束而“恢復(fù)原樣”。
需要注意的是臨時(shí)變量 temp，它的作用特別重要，因?yàn)閳?zhí)行*p1 = *p2;語句后 a 的值會(huì)被 b 的值覆蓋，如果不先將 a 的值保存起來以后就找不到了。
用數(shù)組作函數(shù)參數(shù)
數(shù)組是一系列數(shù)據(jù)的集合，無法通過參數(shù)將它們一次性傳遞到函數(shù)內(nèi)部，如果希望在函數(shù)內(nèi)部操作數(shù)組，必須傳遞數(shù)組指針。下面的例子定義了一個(gè)函數(shù) max()，用來查找數(shù)組中值最大的元素：
#includeint max(int *intArr, int len){ int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值 for(i=1; i<len; i++){ if(maxValue < intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } return maxValue;}int main(){ int nums[6], i, maxValue; int len=sizeof(nums)/sizeof(int); //讀取用戶輸入的數(shù)據(jù)并賦值給數(shù)組元素 for(i=0; i<len; i++){ scanf("%d", nums+i); } printf("Max value is %d!n", max(nums, len)); return 0;}
運(yùn)行結(jié)果：
12 55 30 8 93 27↙
Max value is 93!
參數(shù) intArr 僅僅是一個(gè)數(shù)組指針，在函數(shù)內(nèi)部無法通過這個(gè)指針獲得數(shù)組長(zhǎng)度，必須將數(shù)組長(zhǎng)度作為函數(shù)參數(shù)傳遞到函數(shù)內(nèi)部。數(shù)組 nums 的每個(gè)元素都是整數(shù)，scanf() 在讀取用戶輸入的整數(shù)時(shí)，要求給出存儲(chǔ)它的內(nèi)存的地址，nums+i就是第 i 個(gè)數(shù)組元素的地址。
用數(shù)組做函數(shù)參數(shù)時(shí)，參數(shù)也能夠以“真正”的數(shù)組形式給出。例如對(duì)于上面的 max() 函數(shù)，它的參數(shù)可以寫成下面的形式：
int max(int intArr[6], int len){ int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值 for(i=1; i<len; i++){ if(maxValue < intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } return maxValue;}
int intArr[6]好像定義了一個(gè)擁有 6 個(gè)元素的數(shù)組，調(diào)用 max() 時(shí)可以將數(shù)組的所有元素“一股腦”傳遞進(jìn)來。
讀者也可以省略數(shù)組長(zhǎng)度，把形參簡(jiǎn)寫為下面的形式：
int max(int intArr[], int len){ int i, maxValue = intArr[0]; //假設(shè)第0個(gè)元素是最大值 for(i=1; i<len; i++){ if(maxValue < intArr[i]){ maxValue=intArr[i]; } } return maxValue;}
int intArr[]雖然定義了一個(gè)數(shù)組，但沒有指定數(shù)組長(zhǎng)度，好像可以接受任意長(zhǎng)度的數(shù)組。
實(shí)際上這兩種形式的數(shù)組定義都是假象，不管是int intArr[6]還是int intArr[]都不會(huì)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組出來，編譯器也不會(huì)為它們分配內(nèi)存，實(shí)際的數(shù)組是不存在的，它們最終還是會(huì)轉(zhuǎn)換為int *intArr這樣的指針。這就意味著，兩種形式都不能將數(shù)組的所有元素“一股腦”傳遞進(jìn)來，大家還得規(guī)規(guī)矩矩使用數(shù)組指針。
int intArr[6]這種形式只能說明函數(shù)期望用戶傳遞的數(shù)組有 6 個(gè)元素，并不意味著數(shù)組只能有 6 個(gè)元素，真正傳遞的數(shù)組可以有少于或多于 6 個(gè)的元素。
需要強(qiáng)調(diào)的是，不管使用哪種方式傳遞數(shù)組，都不能在函數(shù)內(nèi)部求得數(shù)組長(zhǎng)度，因?yàn)?intArr 僅僅是一個(gè)指針，而不是真正的數(shù)組，所以必須要額外增加一個(gè)參數(shù)來傳遞數(shù)組長(zhǎng)度。
C語言為什么不允許直接傳遞數(shù)組的所有元素，而必須傳遞數(shù)組指針呢？
參數(shù)的傳遞本質(zhì)上是一次賦值的過程，賦值就是對(duì)內(nèi)存進(jìn)行拷貝。所謂內(nèi)存拷貝，是指將一塊內(nèi)存上的數(shù)據(jù)復(fù)制到另一塊內(nèi)存上。
對(duì)于像 int、float、char 等基本類型的數(shù)據(jù)，它們占用的內(nèi)存往往只有幾個(gè)字節(jié)，對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)存拷貝非�？焖�。而數(shù)組是一系列數(shù)據(jù)的集合，數(shù)據(jù)的數(shù)量沒有限制，可能很少，也可能成千上萬，對(duì)它們進(jìn)行內(nèi)存拷貝有可能是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，會(huì)嚴(yán)重拖慢程序的效率，為了防止技藝不佳的程序員寫出低效的代碼，C語言沒有從語法上支持?jǐn)?shù)據(jù)集合的直接賦值。
除了C語言，C++、Java、Python 等其它語言也禁止對(duì)大塊內(nèi)存進(jìn)行拷貝，在底層都使用類似指針的方式來實(shí)現(xiàn)。
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