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指针系列教程

一、指针的基础

指针（Pointer）是计算机编程中的核心概念之一。在C语言中，指针是一种引用内存地址的数据类型，其本质是一种可变长度的数据结构，用于存储内存中的位置信息。与常规变量不同，指针的值并不存储具体数值，而是存储另外一个变量的内存地址。

指针的定义与用途

指针由一个前缀*符号标识，声明方式为type *var-name。例如：

int    *ip; /* 一个整型指针 */
double *dp; /* 一个双型指针 */

与其他变量一样，使用指针前需要先声明，并确保其存储合法内存地址。

二、NULL指针

在C语言中，NULL是一个常用的表示“没有地址”或“没有值”的指针值。这是一个标准的指针初始化值，用于避免未初始化指针指向无效内存，导致潜在安全问题。

如何处理NULL指针

#include 
   
    
int main (){
    int  *ptr = NULL;
    printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr);
    return 0;
}
   

在实践中，应尽量避免使用NULL作为指针，因为它无法通过常规动态内存管理检查。

三、指针操作

递增指针

通过增量操作，可以逐个访问数组元素。例如：

#include 
   
    
int main (){
    int array[] = {0, 1, 2, 3, 4};
    int *p = array;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("array[%d] 的地址是 %x\n", array[i], p);
        printf("array[%d] 存储值是 %d\n", array[i], *p);
        p++;
    }
    return 0;
}
   

输出结果： array[0] 的地址是 62FE00 顿存储值是 0 array[1] 的地址是 62FE04 存储值是 1 依此类推

递减指针

反向遍历数组时，可以使用递减操作。例如：

#include 
   
    
int main (){
    int array[] = {0, 1, 2, 3, 4};
    int *p = &array[4];
    for (int i = 4; i >= 0; i--) {
        printf("array[%d] 的地址是 %x\n", array[i], p);
        printf("array[%d] 存储值是 %d\n", array[i], *p);
        p--;
    }
    return 0;
}
   

输出结果类似，但方向相反。

四、指针比较

指针的比较与数组元素比较类似，需确保其所指的内容有效。例如：

#include 
   
    
int main (){
    int array[] = {521, 125, 1314, 8187};
    int *p = array;
    int current = 0;
    while (p < &array[3]) {
        printf("array[%d] 的地址是 %x\n", array[current], p);
        printf("array[%d] 存储值是 %d\n", array[current], *p);
        p++;
        current++;
    }
    return 0;
}
   

提醒：p < &array[3] 确保合法范围内访问数组。

五、C语言的指针数组

数组本身可以存储指针值。例如：

#include 
   
    
int main (){
    int *p;
    int array[] = {521, 125, 1314, 8187};
    p = array;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("array[%d] = %d\n", i, *p);
        p++;
    }
    return 0;
}
   

输出结果： array[0] = 521 array[1] = 125 ... 依此类推

六、双指针（指向指针的指针）

多层指针用于存储间接引用。例如：

#include 
   
    
int main (){
    int a = 18;
    int *p;
    double **pp;
    p = &a;
    pp = &p;
    printf("%d\n", a);  // 打印整数值
    printf("%d\n", *p);  // 打印指针值
    printf("%d", **pp);  // 打印间接引用值
    return 0;
}
   

输出：181 818

七、函数传递指针

将数组通过指针传递给函数处理。例如：

#include 
   
    
double fun(int *s);
int main (){
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    double ave;
    ave = fun(a);
    printf("%lf", ave);
    return 0;
}
double fun(int *s){
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        sum += s[i];
    }
    return (double)sum / 5;
}
   

函数返回平均数，输出约3.0000。

八、数组元素获取

根据指针位置获取数组元素。例如：

#include 
   
    
int main (){
    char *names[] = {"tom", "jack", "steve", "juliy"};
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        printf("The %dth person is %s\n", i + 1, names[i]);
    }
    return 0;
}
   

输出： The 1st person is tom The 2nd person is jack ... 依此类推

总结

以上示例涵盖了C语言中的指针操作，提供了基础的使用方法和实践技巧。如果有任何问题或需要进一步的帮助，请随时联系。

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