C语言入门Day_24 函数与指针

目录

前言：

1.指针和数组

2.函数和指针

3.易错点

4.思维导图

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前言：

我们知道数组是用来存储多个数据的，以及我们可以用指针来指向一个变量。那么我们可以用指针来指向一个数组中的数据么？

指针除了可以像指向一个变量一样指向一个数组的元素以外，还可以有更灵活的使用方法。

1.指针和数组

1.1

我们先来看看指针如何指向一个数组中的元素

int num_list[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
int *p1;
p1 = &num_list[2];
printf("%d\n", *p1);
*p1 = 20;
printf("%d\n", *p1);

1.定义一个有五个整型元素的数组num_list，以及一个整型指针p1

int num_list[5] = {0, 1, 2, 3, 4};

int *p1;

2.把指针指向数组的第三个元素num_list[2]，然后打印这个指针指向的数据，输出2

p1 = &num_list[2];

printf("%d\n", *p1);

3.修改这个指针指向的数据，重新赋值20，然后打印这个指针指向的数据，输出20

*p1 = 20;

printf("%d\n", *p1);

1.2

可以看到，把指针指向一个数组的特定元素的使用方式，和把指针指向一个变量的使用方式，是一样的。

都是在用指针指向它们的时候:

第一，需要使用取地址符号&来完成给这个指针变量赋值一个内存地址的过程。

第二，需要保证指针的类型和它所指向的数组的类型，是一致的。

1.3

我们把指针数组的第一个元素的地址赋给指针，然后重新给它赋值，并且打印它。

int num_list2[4] = {11, 22, 33, 44};
int *p1;
p1 = &num_list2[0];
*p1 = 111;
printf("%d\n", num_list2[0]);

1.首先初始化一个整型指针p1：

int *p1;

2.把数组第一个元素的内存地址num_list2[0]赋值给指针p1：

p1=&num_list2[0];

1.4

除了把指针指向一个具体的数组元素，我们还可以把指针指向一整个数组！

int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *p1;
p1 = num_list;
printf("%d\n", *p1);
printf("%d\n", *(p1+1));

1.定义一个有五个元素的整型数组num_list，和一个整型指针p1

int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

int *p1;

2.把指针指向数组num_list

p1 = num_list;

3.打印指针指向的值，这时候默认打印数组的第一个值num_list[0]

printf("%d\n", *p1);

4.打印指针*(p1+1)，这是打印数组的第二个值

printf("%d\n", *(p1+1));

1.5

printf("%d\n",*p1);
printf("%d\n",*(p1+1));

 我们注意到，当用指针指向一个数组的时候，*p就是数组的第一个元素，*(p+1)就是数组的第二个元素，同理*(p+2)是数组的第三个元素。

为了方便记忆，可以记忆为*(p+0)是数组的第一个元素，*(p+1)是数组的第二个元素，*(p+2)是数组的第三个元素；

指针后面加的数字，等同于数组的下标。

1.6

同时，细致的你可能也注意到了指针指向数组的时候，我们是没有使用取地址符&的 

int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
int *p1;
p1 = &num_list[1];
printf("%d\n", *p1);
p1 = num_list;
printf("%d\n", *p1);

1.数组名num_list

int num_list[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

2.指针指向单个数组元素的时候有取地址符&

p1 = &num_list[1];

3.指针指向整个数组的时候没有取地址符&

p1 = num_list;

1.6

 这是因为，数组本质上就是一种指针，这也就是说数组名存储的就是一个内存地址，因此把指针指向数组名的过程，也就是把数组名的内存地址赋值给一个指针的过程。

已经是内存地址了，当然就不需要再用取地址符。

现在再看*(p+0)是数组的第一个元素，*(p+1)是数组的第二个元素是不是更清楚了，其实我们也可以写成*(num_list+0)和*(num_list+1)

由于数组名num_list和指针p都存储的是一个内存地址，所以这两者是等价的。

 1.7

以及指针和数组都需要注意的事也类似，就是数组是有边界的，不能越界访问。

比如数组的长度是10，*(p1+20)和num_list[20]都是会报错的。

我们学过函数，函数通过参数来接收外界（调用函数的地方）的输入；

通过返回值来向外界（调用函数的地方）输出。

当指针作为函数参数的时候，给函数的这种输入输出机制增加了一个例外。

2.函数和指针

 2.1

由于指针指向的一个数据的实际存储的内存地址，因此在函数中对指针指向的数据的修改，是会直接修改到函数外部的变量数据。 

也就是说，指针作为函数参数的时候，即使是在函数内部对指针的数据进行修改，也会穿透到函数外部。

如果说一般函数参数的数据改变，是在函数内部的暂时的改变；

那么指针函数参数的数据改变，就是一种“永久的改变”。

2.2

我们来看看指针作为函数参数时候的使用：

void AddThree(int *p1){
    *p1 = *p1 + 3;
}
int main(){
    int number_1 = 10;
    int *p;
    p = &number_1;
    AddThree(p);
    printf("%d\n", *p);
}

 1.定义一个无返回值的函数，且这个函数的参数是一个指针

void AddThree(int *p1){

*p1 = *p1 + 3;

}

2.这是用指针做参数时候的语法

void AddThree(int *p1){         *

3.在main函数中调用这个函数

AddThree(p);

4.需要特别注意的是，传入的是指针（内存地址），而不是指针指向的数据（*p）

AddThree(p);

5.输出计算以后的结果13

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

2.3

可以看到，虽然函数AddThree()并没有返回值，但是变量number_1的值永久的改变了，这是为什么呢，答案还要回到内存地址上面。

一般的函数参数，只是把一个数据的复制品传入了函数，就像我抄写了一份数据交给你（函数），原始数据还在我（函数外部）这里。

你在函数内部对数据的修改，作用于这个数据的复制品，原始数据是不会改变的。

但是指针作为函数参数的时候，传递给函数的是一个内存地址，你修改了这个内存地址上面的数据，那就是永久的修改。

相当于我把原始数据给你了，而不是给你一个数据的复制品，你在函数内部的操作是直接作用于原始数据的。

2.4 

我们再来看看这张图片，是不是理解会深一点，我们用指针就是在用内存地址，通过对这个内存地址里存储的数据的改变，会永久的修改这个数据；因为它就是原始数据存储的地方。

现在我们可能能够更能体会为什么说指针是C语言中很灵活很底层的机制了。

因为有些机制是基于指针的，比如数组和数组名。

有些机制在使用指针的时候，会方便快捷，甚至打破规则的操作原始数据，比如函数的指针参数。

3.易错点

数组本质上也是一个指针；

当指针指向整个数组时，不需要到取地址运算符&；

但是指针指向数组的某个具体元素时，要用到取地址运算符&。

对于一个指向数组的指针p，*(p+0)是数组的第一个元素，*(p+1)是数组的第二个元素，*(p+2)是数组的第三个元素；但是*p+1 是先取出数组第一个元素的值再加1。

4.思维导图

最后我想说的是：

 在撰写这篇文章时，我参考了《白纸编程》这个app的观点和思想，我要感谢他们对我的启发和帮助。