C语言指针详解：从基础到高级应用

"C 语言—指针" C 语言中的指针是其强大的特性之一，它允许程序员直接操作内存地址，实现高效的数据处理和灵活的编程结构。在本章中，我们将深入理解指针的概念，从地址和指针的基础到更高级的应用。 10.1 地址和指针的概念 在计算机内存中，每个字节都有一个唯一的编号，即地址。当在C语言中定义变量时，编译器会为变量分配内存空间。例如，整型变量通常占用2个字节，实型变量占用4个字节，而字符型变量占用1个字节。直接访问方式是指通过变量的地址直接读写内存中的数据。 10.2 变量的指针和指向变量的指针变量 指针是一种特殊类型的变量，它存储的是其他变量的地址。例如，声明`int *i_ptr;`创建了一个指针变量`i_ptr`，它可以存储整型变量的地址。通过使用`&`运算符，我们可以获取变量的地址，如`i_ptr = &i;`，将变量`i`的地址赋值给`i_ptr`。 10.3 数组与指针 在C语言中，数组名实际上是一个指向数组首元素的指针。因此，我们可以使用指针来遍历和操作数组。例如，对于一个整型数组`int arr[5];`，`arr`是一个指向数组第一个元素的指针，`arr + 1`则指向第二个元素。 10.4 字符串与指针 字符串在C语言中被视为字符数组，因此也可以用指针处理。`char *str;`可以指向一个字符串的首字符，通过指针移动可以遍历整个字符串。 10.5 指向函数的指针 C语言允许我们定义指向函数的指针，这使得函数可以作为参数传递给其他函数，或者存储在数据结构中。例如，`int (*func_ptr)(int, int);`定义了一个指向接受两个整数并返回整数的函数的指针。 10.6 返回指针值的函数 函数可以返回指针，这通常用于动态内存分配或创建结构体实例。例如，`int *allocateMemory(int size)`可能返回一个指向新分配内存的指针。 10.7 指针数组和指向指针的指针 指针数组是一组指向相同类型变量的指针，而指向指针的指针则是一个指针，它指向的是一组指针变量。这些概念在处理多维数组或复杂数据结构时非常有用。 10.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结 在C语言中，指针有多种类型，如`int *`, `float **`, `char (*)[10]`等，每种类型对应不同的数据。指针运算包括指针的加减操作，以及通过指针访问和修改内存中的数据。 C语言的指针提供了对内存的底层访问，使得程序员可以实现高效和灵活的代码，但同时也要求更高的编程技巧和对内存管理的理解。熟练掌握指针是成为C语言高手的关键步骤。