頭條資訊 - 為您提供最新最全的新聞資訊,每日實時更新

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

科技數碼 程序猿虎牙參上

序言

指針是C語言學習者繞不過的一道坎,也是C語言學習者不得繞過的一道坎。辨別一個人C語言學的好賴就看他對指針的理解怎麼樣。指針內容也是工作面試經常問到的問題。本文將帶你重新認識那個絆倒你的指針,以解大家的心頭之惑(恨)。

為什麼要學習指針?

有同學就要說了,既然指針這麼難,這麼不通俗易懂,為什麼要學習他呢?其他高級語言都是把這塊基本屏蔽掉了,不再讓程序員直接操作指針,這裡不直接操作指的是不讓程序員用指針進行運算和強轉而不是徹底沒有了。舉個java的例子

Object obj= new Object();

Object sec= obj;

sec = new Object();

如果你去仔細研究他們的行為,就會發現 obj, sec 都只是一個指向對象的東西,可以為空,也可以修改指向,所以它們其實都是指針,只是 Java 的教材裡面不在去提這東西而已,具體原因看我後面講解便知道了。

繼續說為什麼學習指針,為什麼學習指針就必須要說到指針的優點了。

指針可以直接操作變量地址,所以很靈活。

指針操作會減少很多變量的拷貝使得程序性能提升。

可以動態分配內存。

這些優點使得很多後臺性能要求很高的系統、遊戲內核、一些高併發的中間件都是使用C&C++語言開發出來的。比如強大的linux系統、nginx,mysql、redis等等。

曾經看到一個搞笑的評論,hhh

道生一,一生二,二生三,三生萬物

電腦生彙編,彙編生C , C生C++,C/C++生萬物

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

指針是什麼?

其實指針看起來複雜,聽起來複雜,學起來複雜,但是總結下來指針到底是個啥,也就一句話。

指針就是地址,指針變量就是一個存放內存地址的變量

你沒看看錯,是的就是這麼簡單明瞭。通常我們說的指針就約等於說的是指針變量。

指針和內存地址的關係

很多人不明白指針其實也就是不明白內存地址,所以要想明白指針必須先明白指針和內存之間的關係。在講內存和指針之間的關係之前先說下什麼是內存。

先明白一個問題,什麼是內存?編程人員常說的內存指的是什麼?

內存是電腦的一個硬件組成部分。從單片機的組成我們可以看到,CPU、內存和輸入輸出接口,就組成一個完整的電腦,其他統統屬於外設。內存是可以被CPU通過總線進行操作的,也就是與CPU之間有總線相連接的。電腦所有的輸入輸出,都是要從內存來實現的。內存包括只讀內存ROM和讀寫內存RAM,但在個人電腦(PC)中,我們通常所說的內存,是指讀寫內存。

程序人員常說的內存其實是虛擬內存,程序直接操作的是虛擬內存而不是真正的物理內存。

程序都是操作的虛擬內存? 那虛擬內存是個啥東西?

這裡先給大家畫張C語言程序的內存佈局圖。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

這個圖很好的描述了內存地址的佈局,指針變量裡面存放的地址也就是這個內存地址。順便說下啥是內存地址,用十六進制表示出來的一串數字編號(就好比你家的門牌號),只是這個數字是給內存標號的。32位系統下這個編號是4byte(32個bit)表示的,64位系統下是8byte(64bit)表示的。(這個小問題面試會被問到的)

如何使用指針?    指針的聲明

int *p;

char *p1;

float *p2;

 聲明還是很簡單,指針的類型 * 變量名即可聲明一個指針變量。

int num =5;

int *p = #

此時就是一個int類型的指針變量指向一個int變量,畫個圖解釋下。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

      可以很清楚的看到指針p存放著變量num的地址,我們通常說指針p指向變量num,當p知道變量num之後,p就可以對變量num為非作歹了,比如

int main(){    int num = 5;

int *p = #

printf("*p=%d,num=%d\n",*p,num);  //此時num的值就變為5

p+=1;    printf("*p=%d\n",*p);    //此時p指向了哪裡?這句代碼會不會報錯?

}

指針的大小和類型

從上面的聲明實例可以看到我定義了三種類型的指針,可以看出指針是有類型的。這裡有同學就有疑問了,不是存放內存地址的麼,內存地址不就是一串十六進制表示的數字麼(其實底層都是二進制),哪來的什麼類型一說呢,為什麼又需要類型呢?

這個疑問很好,我當時學習的時候也是很疑惑。首先我們明白了指針是一個存放地址的變量,明白這點還不夠還必須理解另外一個問題就是:

字節(Byte)是用於計量存儲容量的一種單位,每一個字節由8位組成(1Byte = 8bit)。地址可以理解為在一片內存中,每個字節(Byte)的編號。

所以很多人肯定會明白了,指針存放的是一個變量的首個字節的地址,那麼問題來了。

int a =5;

int *p = &a;

我們聲明指針p指向變量a的地址,也就是說指針p裡面存放著變量a的首地址,在32位平臺下,int a 是4字節,指針去取a的值的時候找到的是a的首地址,那怎麼拿到變量a;

聰明的同學已經恍然大悟,是的,沒錯,所以我們的指針需要類型的,編譯器去取指針指向的內容時候會根據指針的類型去取。畫個圖如下

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

此刻我相信你對指針已經有了很高的理解了。指針的大小很好理解 就是存放地址的範圍,地址的範圍是操作系統地址線的根數決定,所以指針的大小是隨操作系統的尋址範圍決定的,一般32位系統地址總線也是32根,尋址範圍是2^32次方

順便說下32位操作系統和64位操作系統的區別在哪裡,系統的位數代表運算能力,所謂32位就是能計算的字長是32位的,64位系統能計算的字長是64位。處理器的字長越大,說明它的運算能力越強。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

指針的操作符

目前我們已經瞭解到指針的解引用 *p 和 & 兩個操作符,下面將帶你瞭解更多的操作符。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

不知道還記不記得上面代碼中的這個例子。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

這裡使用到了兩個指針的操作符,*p 和 p+=1。重點說下p+=1,他代表的是p=p+1,p指針此時指向了num變量的最後一個字節的下一個地址,指向了一個未聲明的內容。不知道大家有沒有嘗試那句代碼會不會報錯?

還是要多練習一下的,說下結果,那句代碼不會報錯,會很順利的打印出一個內容。是不是好危險,這個內容明明不是你的,是的操作指針就是很危險,但是同時也會很靈活。

(世界就是這樣子你得到一些東西就會失去一些東西。此時你得到了指針的高效,靈活,你就必須去平衡一些其他問題。還有一個很明顯的例子,算法中常常面臨到時間和空間的平衡問題)

平時用到最多的是前面六個,含義上面表裡已經羅列,我重點介紹下+和-操作符。指針的+1代表指針的位置移動指針對應大小個字節。看個圖,大家肯定瞬間明白。

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

多級指針&多級指針的解引用

看到這裡,我相信聰明的大家對一級指針有了很明確的認識了,接下來帶大家瞭解下多級指針和多級指針的解引用問題。很多人看到多級指針這就想放棄了,但是我就想說

閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!

      把握一個核心本質就是,指針就是地址,指針變量就是存放地址的變量 多級指針無非就是饒了幾個彎子,本質沒變的。例如:

int num = 9;

int *p = #

int **sp = &p;

int ***ssp = &sp;

沒錯吧,本質沒變的,就是饒了幾個彎子。所以學習這件事情一定要把握本質的東西,那些變著花樣也不過如此,豈能難道我輩。

當然這只是舉例子,多級指針很明顯不是這種用法,這樣用符合邏輯,但是沒啥意義。看個多級指針的示例

int arr[3][3] = {,,};

int **p = arr;

//此時要操作該二維數組,完全可以使用指針即可,很多時候減少了數據拷貝。

//在多維數組,字符串,複雜數據結構使用上,多使用指針,會減少很多數據拷貝。

好了,今天分享就到此結束了,你吸收了多少呢?如果你喜歡這篇文章的話,記得點贊哦~

轉載請超鏈接註明:頭條資訊 » 閉嘴,給你一個數!1分鐘,學完C語言指針,不扎手只扎心的針!
免責聲明
    :非本網註明原創的信息,皆為程序自動獲取互聯網,目的在於傳遞更多信息,並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責;如此頁面有侵犯到您的權益,請給站長發送郵件,並提供相關證明(版權證明、身份證正反面、侵權鏈接),站長將在收到郵件24小時內刪除。
加載中...