C语言初阶(七) - 指针、结构体

怠惰的未禾

发布于 2023-04-27 13:00:53

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1. 指针

1.1 地址

计算机的内存中有许许多多的储存单元(大小为一个字节)，这些储存单元都被进行了编号，每个储存单元都有唯一的编号，称之为储存单元的地址。

8bit(位) = 1byte(字节) 1024字节 = 1KB(千字节) 1024KB = 1MB(兆字节) 1024MB = 1GB 1024GB = 1TB 1024TB = 1PB 2^10 = 1024

不同类型的变量都会储存在内存中，因此变量会有自己对应的地址，不同类型的变量在内存中所占的字节数有差异，一般以第一个字节的地址作为变量的地址。

如何知道一个变量的地址呢？答案是取地址操作符&，可以取出变量的、函数的地址。

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 1;
    printf("%p\n", &a);
    return 0;
}

取出变量a的地址，这个地址是随机分配的，所以每次运行程序得到的地址也不一定相同。

1.2 指针

上面所说的地址又叫指针常量，是已经确定的，不可改变。
我们可以创建指针变量，储存某个地址，代表着指针变量指向这个地址，一般可以改变储存的地址以此来指向不同的地址。
一般指针变量可以简称为指针。

1.2.1 指针的定义：定义一个相应数据类型的指针变量

格式：数据类型 *变量名

1.2.2 指针的初始化：

先定义再初始化
在定义的同时初始化

int a = 5;
int *p1 = NULL;
//p1是一个指针，指向int类型的数据
p1 = &a;

double b = 4.6;
//p2是一个指针，指向一个double类型的数据
double* p2 = &b;

1.2.3 指针变量的使用

以指向int类型的指针为例指针变量可以指向一个变量的地址，如何通过指针变量影响(改变)指向的变量的值呢？通过解引用操作符*可以实现。

#include <stdio.h>

int main(){
    int a = 0;
    int *p = &a;
    //解引用操作符，此时*p等价于a
    *p = 10;
    printf("%d\n", *p);
    
    return 0;
}

1.2.4 指针变量的大小

指针存放的是地址，所以指针变量的大小是地址的大小。 32位平台上(32个bit)大小是四字节，64位平台上(64个bit)大小是八字节。

2. 结构体

C语言除了有基本的数据类型外，还可以借助struct自定义数据类型，用来描述复杂的对象。比如描述一个学生，需要姓名、学号、班级、成绩、身份证号等信息。

2.1 结构体的定义

//一个学生所具有的基本信息
struct student{
    char name[10];
    char num[20];
    int class;
    int score;
    char id[20];
}；

此时struct student就是一个自定义的数据类型，用法与char、int等数据类型基本相同。

2.2 结构体的初始化

假设已经定义了struct student的数据类型

只能在定义的同时初始化，而不能先定义再初始化。

struct student a = {"xiaozhang","10001",1,95,"41XXXXXXXXXXXXXX"};

2.3 结构体的使用

使用圆点操作符.访问一个结构体中的单个成员。

#include <stdio.h>

struct student{
    char name[10];
    char num[20];
    int class;
    int score;
    char id[20];
};

int main(){
    struct student a = {"xiaozhang","10001",1,95,"41XXXXXXXXXXXXXX"};
    printf("%s %s %d %d %s", a.name, a.num, a.class, a.score, a.id);
    return 0;
}

运行结果：

使用箭头操作符->访问结构体的单个成员，前提是一个结构体指针。

#include <stdio.h>

struct student{
    char name[10];
    char num[20];
    int class;
    int score;
    char id[20];
};

int main(){
    struct student a = {"xiaozhang","10001",1,95,"41XXXXXXXXXXXXXX"};
    //这是一个指针，指向一个结构体变量
    struct student *p = &a;
    printf("%s %s %d %d %s", p->name, p->num, p->class, p->score, p->id);
    return 0;
}