C语言指针与结构体：从基础到高级应用

在C语言中，指针是一种强大的工具，它允许我们直接操作内存地址，从而实现高效的数据操作和复杂的程序设计。本知识点主要涉及指针、结构体以及它们在函数中的应用。 首先，理解指针的基本概念至关重要。指针是一个变量，它存储的是另一个变量的内存地址。定义一个指针变量通常使用基类型后跟星号(*)，例如`int *p;`表示`p`是一个指向整型变量的指针。指针可以通过取址运算符`&`获取变量的地址，并通过解引用运算符`*`访问指针所指向的变量的值。指针还可以进行加减运算，如`p++`表示将指针向高地址移动一个数据的长度，而`p--`则向低地址移动。关系运算符如`>`, `<`, `==`, `!=`可用于比较指针的相对位置。 指针在函数中的应用十分广泛。它们可以作为函数参数，使得函数能够直接修改传入的变量，例如交换两个变量的值。此外，指针可以用来定义指针函数，即返回值为指针类型的函数，或者指向函数的指针，这在需要动态选择执行不同功能的函数时非常有用。 指针与数组也有着紧密的联系。指向一维数组元素的指针可以视为数组的别名，通过指针可以遍历整个数组。特别地，指向字符数组（字符串）的指针常用于处理文本数据。需要注意的是，指针只能指向已分配的内存空间，例如字符串常量或数组，不能直接赋值为字符串字面量。 接着，我们讨论结构体。结构体是C语言中复合数据类型的一种，它可以包含多个不同类型的成员。定义结构体类型和变量的方式是`struct 结构体类型名 { 成员列表 } 变量名;`。结构体变量可以通过`.`运算符访问其成员，如`stu1.age`，或者通过指针解引用，如`(*p).age`。结构体变量可以在定义时初始化，也可以在之后赋值。结构体在函数中的传递通常有两种方式：直接将结构体变量作为参数，或者通过指向结构体的指针。使用指针传递结构体可以避免复制整个结构体，提高效率。 结构体数组是结构体的一个扩展，它是一组结构体变量。指针可以指向结构体数组，这样就可以通过指针来遍历和操作整个数组。例如，可以定义一个指向结构体数组的指针`struct student (*p)[n];`，其中`n`是数组的长度，然后通过`p[i]`访问第`i`个结构体。 在实际编程中，了解并熟练掌握这些概念对于编写复杂的C程序至关重要。理解指针如何与数组、函数和结构体交互，可以帮助编写出更加灵活和高效的代码。