指针概述
C语言中的指针是其核心特性之一，它允许程序员直接操作内存地址，这是C语言强大功能的基础。指针用于存储变量地址，通过解引用操作可以访问和修改这些变量。正确使用指针是编写高效、灵活和安全的C程序的关键。
指针基础
1. 声明与初始化
指针的声明与普通变量类似，格式为：
数据类型 *指针变量名;
初始化指针时，可以使用一个已定义变量的地址：
int num = 10;
int *p = #
2. 解引用
通过使用取地址运算符 & 和解引用运算符 *，可以访问指针所指向的变量：
printf("%d", *p); // 输出 num 的值
3. 指针数组
指针数组是数组的元素都是指针的类型。例如：
int *arr[3]; // 一个包含三个整数指针的数组
4. 数组指针
数组指针是指向数组的指针。例如：
int (*p)[5]; // 一个指向包含5个整数的数组的指针
指针与函数
1. 函数指针
函数指针是指向函数的指针。它可以用来调用函数、传递函数作为参数或返回函数。
void func() {
printf("Hello, world!");
}
void (*pf)() = func; // 声明一个函数指针并初始化为 func 函数
pf(); // 调用函数
2. 指针作为函数参数
指针可以作为函数参数传递，从而避免不必要的数据复制。
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int main() {
int x = 10, y = 20;
swap(&x, &y);
return 0;
}
指针与内存管理
C语言提供了手动内存管理的功能，如 malloc、calloc 和 free，用于动态分配和释放内存。
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int)); // 分配内存
if (ptr != NULL) {
*ptr = 5;
free(ptr); // 释放内存
}
高级指针操作
1. 指针数组与函数指针数组
指针数组与函数指针数组可以组合使用，实现更复杂的编程需求。
int (*func_ptr_array[3])(int) = {func1, func2, func3}; // 函数指针数组
2. 回调函数
回调函数是作为参数传递给其他函数的函数。它通常用于实现函数的动态绑定。
void do_something(void (*callback)()) {
callback();
}
void my_callback() {
printf("Callback function called.\n");
}
int main() {
do_something(my_callback);
return 0;
}
总结
掌握C语言指针是成为优秀C程序员的关键。通过理解指针的基本概念、操作和高级特性，可以轻松解决复杂编程难题，编写高效、灵活和安全的C程序。