C:指针学习(1)-学习笔记

目录

前言:

知识回顾:

1、const

1.1 const修饰普通变量

1.2 const修饰指针变量

1.3 总结:

2、指针运算

2.1 指针+-整数

2.2 指针-指针

2.3 指针的关系运算

3、指针的使用

结语:


前言:

距离上一次更新关于初识指针的内容已经有一段时间了,本文旨在继续深入探讨指针的相关知识。在引入新的知识点之前,让我们先对之前介绍过的内容进行一个简要的回顾。

上一篇中我们主要介绍了内存和地址,什么是指针、指针变量,指针类型以及void*的用法


知识回顾:

1.内存和地址:内存类似宿舍楼,房间是内存单元,数据是房间里的人,门牌号是地址,计算机通过地址管理内存,编址由硬件设计完成。

2.指针变量和地址:通过(&)取地址操作符获取地址,可将地址存储在指针变量中,指针类型如int 解引用操作符(*)用于操作指针指向的对象,指针变量大小取决于地址大小,与指针类型无关。

3.指针变量类型的意义:指针类型决定了解引用时的权限和指针移动的距离。

4.void*指针:可以接受任意类型地址,但不能直接进行指针运算,常用于存放地址并通过强制类型转换进行解运算。

接下来这篇文章将会讲到一个关键字const,指针运算,以及指针的使用和传址调用


1、const

const是一个关键字,一般用来做两件事:

  1. const修饰普通变量
  2. const修饰指针变量

1.1 const修饰普通变量

#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;//变量初始化n = 20;//修改变量的值printf("%d\n", n);return 0;
}

结果:原来是0的值可以修改为20.这就是变量

如果加上const呢?const int n = 0;

当被const修饰后,该程序就无法实现了,为什么呢?

const被称为长属性—被const修饰后的变量就具有长属性,长属性的意思就是不能被修改。

但是如果我们不修改变量的值,直接使用是否可以?

int main()
{const int n = 0;//n = 20;printf("%d\n", n);return 0;
}

结果肯定是可以的,被const修饰的变量可以打印,但是当你要修改它的值的时候,程序就无法实现了。

那么被const修改后的变量被认为是变量还是常量呢?

在C语言中,被const修饰后的变量被称为长变量,它的本质还是变量,因为有const修饰,编译器在语法上不允许修改这个变量。

在c++语言中,被const修饰后的变量被称为常量

知道这个有什么用呢?

在C99之前,编译器是不支持变长数组作为数组大小的,因此,这里由于n的本质还是变量,因此无法实现(在C语言上

如果我们改为c++呢?

当我们将文件后缀改为c++后,由于在c++中,被const修饰的变量的本质是常量,所以这里数组的大小就可以使用 n 来表示。

作用:当以后你写一个变量但是不希望别人修改的话,就可以使用const来修饰

注意:const位置放在函数类型(int)的前面或者后面都是可行的,不过习惯上我们都放在前面。

1.2 const修饰指针变量

前面我们说被const修饰后的变量不能被修改,但是如果我们就想要去修改并且还并不想删去const,该怎么办呢?

#include <stdio.h>
int main()
{const int n = 0;//n = 20;int* p = &n;*p = 20;printf("%d\n", n);return 0;
}

上诉代码中,我们通过取到n的地址来修改n的值,是否可行呢?

我们发现可以修改了。

不过,虽然我们得到了想要的结果,但是你们有没有觉得上诉代码有一些奇怪?

我们为什么要在变量n前面加上const呢?不就是为了防止变量n的值被修改吗?但是这里我们又通过指针的方式将n的值修改。这就像现实生活中,我这里有一个房子,你不能翻窗户进去,只能从正门进去,但是某一天呢,我有事不在家,就把房门锁上了,你无法从正门进去了,于是你把窗户砸了,从窗户爬进去了。

上面通过指针的操作就破坏了const修饰变量的目的。

为了防止这种情况,我们就需要用const来修饰指针变量。

我们应该怎么做呢?

const修饰指针变量有三种方式:
int * p

const可以放在*的左边,也可以放在*的右边,也可以左右两边都放上const

不管是const int * p 还是int const * p 都算放在*的左边

三种情况:
1.const放在*的左边:int const * p

2.const放在*的右边:int * const p

3.comst放在*的两边:const int * const p

1. const放在*的左边:int const * p

关于对 p 的理解

int n = 10;

int* p = &n;

p里存放的是n的起始地址,通过p可以找到n,如果像修改n的值,我们无非就是两种方式

一种通过修改p的值来修改n:p = &m ,通过将m的地址给到p,然后修改n的值

另一种通过p找到n来直接修改n的值:*p = 200;

当我们能够对p有这样的理解后,我们在来看 const放在*的左边的时候,限制的是p变量本身,还是p指向的内容。

代码展示:

#include <stdio.h>
int main()
{const int n = 0;int m = 100;const int* p = &n;p = &m; //可行*p = 100;//不可行printf("%d\n", n);return 0;
}

可以看到p = &m;是可执行的,而*p = 100;则会报错。

所以当const放在*的左边的时候,限制的是*p,也就是说不能通过p找到n的值来修改n的值

const放在*的左边的意思是:表示指针指向的内容,不能通过指针来改变了,按时指针变量本身的值是可以改的。

2. const放在*的右边:int * const p

int main()
{const int n = 0;int m = 100;int* const p = &n;p = &m; //不可行*p = 100;//可行printf("%d\n", n);return 0;
}

当const放在*的右边后, p = &m是无法执行的。而*p = 100则是可以执行的。说明const放在*的右边限制的是p本身。

const放在*的右边的意思:表示指针变量p本身不可以修改了,但是指针指向的内容是可以通过指针变量来改变的。

如果想限制p,就放在*的右边,如果想限制p所指向的内容,就放在*的左边。

3 .comst放在*的两边:const int * const p

这个意思就是指针变量p不能被修改,指针变量p指向的内容也不能被修改。

1.3 总结:

  • const如果放在*的左边,修饰的是指针指向的内容,保证指针指向的内容不能通过指针来改变。 但是指针变量本身的内容可变。
  • const如果放在*的右边,修饰的是指针变量本身,保证了指针变量的内容不能修改,但是指针指 向的内容,可以通过指针改变。

2、指针运算

指针的基本运算分为三类,分别是:

  • 指针+-整数
  • 指针-指针
  • 指针的关系运算

2.1 指针+-整数

数组在内存中是连续存放的,因此,只要知道第⼀个元素的地址,顺藤摸瓜就能找到后面的所有元素。

当我们拿到首元素地址,我们可以将后面的都拿到吗?

int main()
{int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };int* p = &arr[0];//获得第一个元素的地址int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//求元素个数for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", *(p + i));//指针+整数}return 0;
}

打印结果:

当我们知道数组第一个元素的地址,就可以通过指针加减整数的方式得到其它的元素。

2.2 指针-指针

指针就是地址,所以指针减指针就是地址减地址,那指针减指针有什么用处呢?

指针-指针得到的是两个指针间的元素个数

int main()
{int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };	printf("%d ", &arr[9]-&arr[0]);return 0;
}

结果展示;

指针式分大小的,大的指针减小的指针得到的是正数,小的减大的是负数

总结:指针-指针的绝对值是两指针间的元素个数。

前提条件:两个指针指向同一块空间才能相减。也就是需要指向同一个数组才能相减。

2.3 指针的关系运算

在前面介绍数组的时候,有说过一个知识点:数组随着下标的增长,地址是由低到高变化的

比如说我们想打印下面这个数组中的元素

int main()
{int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };	int* p = arr;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);while (p < &arr[sz])//p是起始地址,随着下标增长,地址也会变高,因此起始地址肯定低于后面的地址{printf("%d ", *p);p++;}	return 0;
}

通过大小关系我们可以打印出该数组的所以元素。

3、指针的使用

指针是一种用于存储变量地址的特殊变量,通过它可以间接访问和操作所指向的内存空间中的数据。

通过前面的学习我们也了解了指针的一些相关知识,那么指针的使用包含哪几个方面呢?

1.声明指针:使用特定的类型声明指针变量,比如 int * p;表示声明一个指向整数的指针。

2.赋值:可以将变量的地址赋值给指针,比如 *p = &n;表示将n的地址赋给p,从而改变指针p所指向的值。

3.解引用:通过解引用指针可以访问指针所指向的变量,例如*p = 100;表示将指针所指向的整数赋值为100.

4.指针运算:可以对指针进行加减运算,以移动指针指向不同的内存位置。


结语:

本篇文章主要介绍了一个关键字const修饰变量的作用,以及指针的运算和指针的使用。关于指针的传址调用的介绍,在函数篇那里就已经介绍的比较完善了,如果有想了解了可以看一看。

C语言函数:编程世界的魔法钥匙(1)-学习笔记-CSDN博客

下期再见!!!

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