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C:指针学习（1）-学习笔记

news 来源：原创 2024/9/21 16:36:03

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：

const修饰普通变量
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。