【C语言进阶】指针1

良木生香

发布于 2026-01-09 14:18:04

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百尺竿头须进步。

讲完之前的C语言的基础知识后，现在我们来讲讲C语言一个重要的部分--指针

一、内存与地址

1.内存

在讲述内存的相关内容之前，先从生活中的例子来引入。学校中的宿舍楼往往有六七楼这么高，每一层都有差不多有二十个房间及以上，咱想想，如果这些房间都没有编号，那么宿舍楼管理起来是不是很混乱呢？朋友想来宿舍找你串门都找不到你在哪个宿舍，但是当我们根据实际情况宿舍加上门牌号之后，一切都变得有序起来了，像201、202、203、304.......

将现实生活中的情况反映到计算机中也是一样的，计算机从内存中读取数据，处理之后的数据也会放进内存中。既然内存这么大，计算机又是怎样在内存中读取数据的呢？原来，内存也是被划分成一个个存储单元的，内个单元的大小取一个字节，这里要补充一下一些单位的换算：

1byte = 8bit    //1个字节等于8个比特位
1KB = 1024byte
1Mb = 1024KB
1Gb = 1024MB
1TB = 1024GB
1PB = 1024TB

生活中我们将门牌号称之为地址，在计算机中亦是如此，这些内存编号我们也将其称为地址

而在C语言中，这些地址又有了一个新的名字---指针

由此我们可以这样理解：

内存单元编号 == 地址 == 指针

这里还要简单讲一下，在计算机中，我们经常能看到这是32位或者是64位机器，这里的32和64代表的就是这台计算机中地址线的数量，32位机器有32根地址线，64位机器有64根地址线，而每一根地址线上只有0或者1两种表示形态

二、指针变量于地址

1.取地址操作符（&）

既然指针是围绕地址展开的，那么肯定少不了怎么获取地址这个问题。在C语言中，我们用 “&”这个符号来帮助我们获取地址，并将其称之为“取地址符”。我们在定义变量的时候其实就是向内存申请一块存储空间，例如：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    return 0;
}

这里的 a = 10就是在告诉内存，我要申请一块大小为4个字节的内存来存放变量a,然后将他赋值为10 ，而下面的代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    &a;
    printf("%p",&a);
    return 0;
}

但我会运行这段代码之后，运行结果可以得到：

这时候的运行结果就是此时变量a在内存中的地址（指针），但是这个结果是一成不变的吗？当我们再次运行这个程序的时候，再看看结果：

由此可见，我们的变量在内存中存放的位置不是固定的，是随着程序开始后才固定的。

2.指针变量与解引用操作符

1.指针变量

计算机中有许多东西是相通的。既然我们能取出一个变量的地址，那么就一定有可以存放这个地址的变量，这是后就出现了一种变量----指针变量，用来存放变量的地址，也就是我知道了你的门牌号之后，我要拿一个小本本开记录你的门牌号，而指针变量就相当于是这个小本本。指针变量的命名与普通变量命名规则相似：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int* p = &a;
    printf("%p",p);
    return 0;
}

这里的p就是一个指针变量，用来存放a的地址。而“*”这个符号表示的就是，这个p变量是一个指针变量，而int表示的是，这个指针变量p指向的对象是一个整型变量，简而言之就是，p这个指针变量里存放的是一个整型变量的地址

上述代码中指针变量存放的是整型变量的地址，也可以存放其他类型的地址，如：

#include<stdio.h>

int main()
{
	char ch = 'w';
	char* p = &ch;
	printf("%p", p);
	return 0;
}

想要存放其他类型的地址，只要改变类型名称即可。

2.解引用操作符

我们常常说，事物具有两面性，既然我们可以通过变量来找到这个变量的地址，那么我们能不能通过地址来找到变量呢？答案是，当然可以的老铁！

这里我们就要用“*”（解引用操作符）来进行这个操作了。

注意：这里的“*”与指针变量命名的*意义不相同！这里的“*”（解引用操作符）的含义是通过这个指针变量来找到原来的变量，而指针命名的“*”的含义是，告诉系统，这个变量是指针变量，不是常规变量。

#include<stdio.h>

int main()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;        //定义一个指针变量P来存放a的在地址
	printf("%p\n", p);
	printf("%d", *p);   //*P是通过指针变量来找到变量a
	return 0;
}

简而言之，*p就是a，而p存放的是a的地址

3.指针变量的大小

在环境为32为的机器上，一个地址就有32个bit位，那么指针变量的大小就是四个字节 而在环境为64位的机器上，一个地址就有64个bit位，那么指针变量的大小就是八个字节 如果想要指针变量来存放地址，那么指针变量的大小得是4个字节的才可以（32位）

我们也可以通过以下代码来计算当前环境的指针变量的大小。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;
    int* p = &a;
    printf("%d",sizeof(int*));
    return 0;
}

注意：指针变量的大小与类型是无关的，与环境有关，也就是说，在32位环境下，指针变量的大小就一定是4个字节，不论是int或者是double类型，都是一样的，64位同理也是如此。

三、指针变量大小的意义

刚才我们说到，在大环境相同的情况下，指针变量的大小是不变的，那为什么我们还要将指针变量写成 int* 或者是 char* 呢？为什么不能用统一类型来命名指针变量呢？这就是我们接下来要讨论的话题

1.指针的解引用

首先先运行下面这段代码：

#include<stdio.h>
int main()
{

	int a = 0x11223344;
	int* p = &a;
	*p = 0;
	return 0;
}

调试起来：

当创建变量a之后，a的值为：

当执行完

*p = 0;

这句代码时，a的值变为了：

这时我们可以得出结论，指向的对象为整形类型的指针一次可以访问4个字节的内存；

那我们再运行下面的代码：

#include<stdio.h>
int  main()
{
    int a=10;
    char* p = (char*)&a;   //强制类型转换
    *p = 0;
    return 0;
}

此时a的值为：

但是运行完 *p = 0之后，a的值变为：

由此可见，char 类型的指针变量一次只能访问1个字节的内存空间。

综上：虽然指针变量在大环境下的大小是一样的，但是不同类型的指针变量一次能够访问的内存空间是不同的。

2.指针+-整数

运行下面代码，看看地址的变化情况：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int* pi = &a;
	char* pc = (char*)&a;
	printf("&a   = %p\n", &a);
	printf("pi   = %p\n", pi);
	printf("pi+1 = %p\n", pi+1);
	printf("pc   = %p\n", pc);
	printf("pc+1 = %p\n", pc+1);
	return 0;
}

运行结果为：

由此可见，int*与char*类型在加减整数时，结果是不一样的，char*+1跳过了一个字节，而int*+1跳过了4个字节

综上：指针类型决定了指针向前或向后走一步的距离是多大

四、指针的运算

指针的运算有基本的三种：

指针+-整数
指针-指针
指针的大小比较

下面我们一一来介绍

1.指针+-整数

按照惯例，先运行下面这个代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
	int* pa = a;
	int count = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	for (int i = 0; i < count; i++)
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	for (int i = 0; i < count; i++)
	{
		printf("%d ", *(pa + i));  //这里就是指针+-整数
	}
	return 0;
}

运行结果为：

说明通过指针加减整数，可以定位到数组的任意元素，不需要手动计算偏移量。

2.指针-指针

先运行下面这段代码：

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

int my_strlen(char* str)
{
	char* pstr = str;
	while (*pstr != '\0')
	{
		pstr++;
	}
	return pstr - str;    //指针-指针
}


int main()
{
	char str[] = "abcdefgh";
	int sz = my_strlen(str);
	printf("%d", sz);
	return 0;
}

说明通过指针-指针的方式，可以计算出两个指针之间的元素的个数。

3.指针的关系运算

运行下面代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int* p = arr;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	while (p < arr + sz)    //指针的关系运算
	{
		printf("%d ", *p);
		p++;
	}
	return 0;
}

运行结果为：