万恶之源---指针<第五弹>

前言

在上一篇文章中,我们说到了指针相关的运算问题,以及如何使用assert进行判断自己的代码是否存在什么问题。那么在本文中我就会为你们带来指针的应用。既然我们学了怎么久的指针,那么指针到底有什么用呢?那么看你能否在今天的文章当中找到你想要的答案吧~~

1.指针在传参过程中的运用

1.1传值调用与传址调用

首先我们来看一个简单的例子,swap函数的模拟实现。


#include <stdio.h>
void Swap1(int x, int y)//无法完成交换a,b未改,调用时穿的为a,b变量值本身
{
  int tmp = x;//借助中间变量
  x = y;
  y = tmp;
}

int main()
 {
     int a = 0;
     int b = 0;
     scanf("%d %d", &a, &b);
     printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
     Swap1(a, b);
     printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
     return 0;
 }

 

我们通过调试可以发现,虽然函数传参把a,b的数据传入了函数swap1,但是x,y其实为独立于a,b的两块不同的空间。形参x,y只是获取了实参a,b的数据,为a,b的一份临时拷贝,故对于x,y的处理对于a,b是无用的。

那么我们要如何在另一个函数中对a,b本身的数值发生改变呢?

其实就是让我们在调用函数时,自定义函数操作的变量不是重新创建、独立于原变量的变量。

说到不重新创建变量,听起来是不是有点印象,之前我们在将数组的传参时,不就是没有重新创建数组吗,当时传的是什么呢?---数组名,而数组名就是数组的地址。

自定义函数仅创建一个用于接受数组的地址(数组名)即可,我们得到变量的地址就能对对应位置上的变量的进行操作了呀!

此时我们传入a,b的地址,pa,pb分别接引用就能间接找到a,b,并对对应位置上的值进行操作。

即:

 void Swap2(int* pa, int* pb)
    {
		int tmp = 0;
		tmp = *pa;
        * pa = *pb;
        * pb = tmp;
	}
#include<stdio.h>
	int	main()
	{
	    int a = 0;
	    int b = 0;
		scanf("%d %d", &a, &b);
	    printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
		Swap2(&a,&b);
		printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
        return 0;
	}

 

 

注:

1.实参无法直接传入函数

2.在传址调用时仍然创建了形参的,即pa,pb,用于接受实参a,b的地址,仅之后能通过pa,pb所指向的地址间接找到a,b上的数据并进行操作而以。

传值调用==>只是需要对数据进行操作,只是需要函数的返回值时使用

传址调用==>①想要使自定义函数中的操作对主函数的数据产生影响,对“原材料加工”时使用

②有时本来原数据(实参)的大小比较大,如:数组,结构体。传值调用时就还要在开辟一个同样大小的空间来接受传入的数据,所以此时也要用传址调用。

=>注:当然如果不希望使用传值调用时,实参的数据被修改也可以在前面加上const,使得解引用无法损坏原数据.

1.2数组传参

1.2.1数组名的理解

数组的数组名即为数组首元素的地址。

即:

arr<==>&arr[0]

 

注:

<1>关于数组名的两种特殊情况(除了这两种情形以外,均认为数组名的为数组首地址):

①sizeof(数组名):sizeof()中直接放数组名,此时数组名代表整个数组,此时sizeof计算的为这块数组空间的总大小。

注:对于字符串(字符数组),虽然末尾\0,只是作为字符串结束的标志,但是仍属于这个字符数组,故计算的为字符串长度+1

②&数组名,注:&数组名≠数组名,&数组名去除的为整个数组的地址,仅数组的地址也是从首元素开始的故两者的值一样,就像一个整型变量的地址也是第一个字节的地址。但两者的含义是不一样的。

<2>数组名为首元素的地址,若为整型数组即为整型指针,字符数组即为字符数组即为字符指针。不为数组指针。

1.2.2使用指针访问数组

数组在内存中为连续存放的,数组名为其首元素的地址,通过首元素地址顺藤摸瓜就能找到各个元素了。

int arr[10]={0};
int *p=arr;//arr为首元素的地址,为整型指针,p<==>arr
//①p+i即为arr+i,为首地址向后跳过i个int*,即为第i+1个元素的首地址
//一个变量的地址就是起始地址,故p+i即为第i+1个元素的地址
p+i=arr+i=&arr[i];
//得到第i+1个元素的地址解引用就能得到第i+1个元素
*(p+i)=arr[i]
//②既然p当中存的为数组名
//那么我们就能直接把p当作数组名来访问数组的元素
//arr[i]=*(arr+i)=>*(p+i)=>p[i]
//③根据加法交换律:
arr[i]=*(arr+i)=*(i+arr)=i[arr]
//[],*只是我们用于访问数组的符号,谁在前,谁在后。
//其实本质上,数组的本质就是指针

理解了这上面的内容,那么我们现在看一个简单的例子---遍历数组

    int i = 0;
     int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
     //输入
     int* p = arr;
     for(i=0; i<sz; i++)
     {
        scanf("%d", p+i);//就是要得到各元素的地址,加1跳4个,即为下一个元素的地址
         //scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
     }
     //输出
     for(i=0; i<sz; i++)
     {
        printf("%d ", *(p+i));//指向各个元素
     }
     return 0

其实,编译器在处理arr[i]时,也是当作*(arr+i),即首地址+偏移量来访问数组中的各个元素的!

1.1.3一维数组传参的本质

之前在函数于数组综合运用时,我们运用了数组传参。

即:

void test(int arr[],int sz)
{
}

那么,你可能想问,既然把数组的地址传入了,为什么不能就只传一个数组就行了还要传入数组的长度呢?

其实,int arr[]不为一个数组,其与 int* arr只是其形式上存在差异,本质上都是数组首元素的地址。

注:当数组传参时,我们无法把整个数组传入自定义函数当中,不会为数组再开辟一块新的空间,访问的还是再原位置上的数组,传入的只是这个数组的首地址。

因此,在自定义函数中,无法得知数组的长度,sizeof(arr)此时计算的为arr作为首元素地址的大小。

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