指针知识梳理1-变量基本定义及使用

一、指针变量、地址、数据、内存关系

在学习指针之前，我们先统一几个概念。

（1）在计算机中本质 用 内存 来存储
数据 ，在我们写代码的时候，用变量来存储数据 。

（2）变量是在编程语言中的概念，方便我们编程，当编译运行起来以后，就只有内存了和数据了。

比如 当 我们写代码

int a;
int b;
a = 1;
b = a;

第1行第2行，语法层面是 定义两个变量，计算机层面是在内存中申请 2个4字节内存，a地址 0x10,b地址 0x0c

第3行，语法层面是 给变量a赋值1，计算机层面是，把数据1写到地址为0x10-0x13的4个字节内存中。

第4行，语法层面是把a的值赋值给b ,计算机层面是，把0x10-0x13的4个字节的内存中存储的数据读出来，写到 0x0c-0x0f的4个字节的内存中。

（3）描述内存只有两个属性：地址，大小,我们可以说我们访问的是从某个地址开始 多少字节的内存。

（4）在代码中我们要得到变量的地址，其实本质是内存的地址,&a;

（5）在我的文章中，指针 是 指针变量的缩写，以后所说指真是说的 指针变量, 指针是指针变量，指针是变量。

（6）在语法层面，我们要存储数据，需要用到变量，比如 int a = 1, 地址也是一种数据，在语法中存储 地址，需要用到 指针变量。

（7）地址这种数据 本质也是 1 2 3 4 5。。。等整数，只不过在我们的语法层面，数据有数据的类型，是地址类型。

二、指针变量基本使用

1、指针变量的定义，及赋值

在C语言中 变量定义的基本模型是

数据类型 变量名；

type name;

我们写如下代码

int a; //a 的类型是int
int *p; //p的类型是 int*
p = &a; //&a得到的数据，类型是int*,在C语言中，在赋值的时候类型要匹配。

p是一个指针变量，它的类型是（int*）。

p是一个指针变量，他存储 地址 这种类型的数据。

&符号是用来计算变量的地址，a是int变量，int变量的地址 类型是 （int*）。

同理，char 变量的地址 类型是(char*),double 变量的地址类型是（double *）;

因此可以有如下代码：

char b;
char *p1;
p1 = &b;
double c;
double *p2;
p2 = &c;

解释： p = &a;

变量p 存储了 变量a的地址,也就是所谓 p 指向a ,在我们初学指针的时候，不要说指向这个词，而是把他的概念说全（变量p 存储了 变量a的地址）。

可以看下面内存图，这里验证下 sizeof(p)看p占多少个字节。

2、* 符号作用解释

首先在定义指针变量的时候

type *p; //这里理解 *是形容词，修饰变量p 是个指针变量,那么 *前面的type有什么作用呢？我们在下面慢慢理解。

int  a,b;
int *p;
p = &a;
*p = 1;
b= *p;

以上代码，第4行，*p 做的是：首先读取p 变量的值，这个值是变量 a的地址，然后通过读取的这个地址 找到a的内存，然后往a的内存中写1。

第5行：首先读取p 变量的值，这个值是变量 a的地址，然后通过读取的这个地址 找到a的内存，然后读取这块内存的数据并把它写入到b的内存中。

由此，我们可以理解 在定义的时候，*是个形容词，形容变量是个指针变量，在使用的时候，*是个动词，是通过地址找到内存，并读写。

初学的时候把这个过程说完整。

*前面的type决定了通过p存储的地址读写该内存的方式：要读写一块内存，需要知道内存的地址，大小，和如何把数据换算成二进制放到这块内存中。

比如

(1)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

int a ;

double b ;

a = 1;

b = 1.1;

当给a赋值的时候，我知道a 的地址，然后知道要写4个字节，还知道这四个字节的数据应该写 1转换成二进制。

当给b赋值的时候，我知道b 的地址，然后知道要写8个字节，还知道这八个字节的数据应该写 1.1按照一定的规则转换成的二进制。

(2)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

int *p1 ;

char *p2;

假定 p1 p2 的值都是 0x10，也就是p1 p2存储的地址都为 0x10;

*p1 = 1的时候通过p1存储的地址访问0x10 0x11 0x12 0x13 这4个字节，并在这4个字节中了一个(int )1,也就是 二进制 00000000 00000000 00000000 00000001。

*p2 = 1的时候通过p2存储的地址访问0x10这一个字节，并在这一个字节中写了一个（char)1，也就是00000001。

注意以下代码：

int  a;
int *p = &a;
*p = 1;

第二行是 p 变量的初始化，是在访问p本身的内存

第三行是通过p存储的地址找到一块内存，是在访问a的内存,也就是所谓p指向的内存。

在做*p的时候，一定要注意p 要存储一个合法有效的地址，否则就会访问一块未知内存，出现段错误，这是前期经常犯的错误。

目前要得到一个合法有效的地址 就是对 变量取地址，&a，以后还会接触到malloc.

完整测试代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 0;
int *p = &a;
//打印地址用 %p,会以16进制打印。
printf("p  = %p",p);
printf("&a = %p",&a);

*p = 1;
printf("a = %d\n",a);
printf("*p = %d\n",*p);

return 0;
}

#include <stdio.h>
//验证指针变量的size
int main()
{
char a;
int b;
double c;
char *p1;
int *p2;
double *p3;
printf("%d\n",sizeof(a));
printf("%d\n",sizeof(b));
printf("%d\n",sizeof(c));
printf("%d\n",sizeof(*p1));
printf("%d\n",sizeof(*p2));
printf("%d\n",sizeof(*p3));
return 0;
}

3、指针加减法

根据如下代码验证：

指针变量 加上 数字，计算的是位移，跟我们常规的数学计算略有不同。

type *p;

p 存储地址 addr

p+n 计算出来的值 为 addr+n*sizeof(type);

比如：

int *p1;

char *p2;

如果 p1 = 0，p2 = 0;

则 p1+1 计算出的值为 4；

p2+1 计算出的值为 1；

对于 type *p ;来说 ，type决定了指针加减法偏移位移的多少。

以下代码验证。

#include <stdio.h>
int main()
{
/*
指针变量的加减
1、type *p;
2、指针变量+/-一个数字 计算的是位移
p  = addr;
p+n  =  addr+n*sizeof(type);

*/
int a = 1;
int *pa = &a;

char c = 0;
char *pc = &c;

printf("pa = %p\n",pa);
p++;
printf("pa = %p\n",pa);
p+=5;
printf("pa = %p\n",pa);

printf("pc = %p\n",pc);
pc++;
printf("pc = %p\n",pc);
pc+=5;
printf("pc = %p\n",pc);

}

我们画 pa 和 a的内存图.