C语言指针完全指南.doc

1、目标 掌握指针的声明、定义和使用；掌握动态内存分配的方法；掌握指针及数组名之间的差别；掌握函数的值传递机制以及函数返回多值的方法。 2、预备知识 C语言普通变量的声明和使用，包括局部变量和全局变量的特点；C语言中数组的声明及使用；C语言中函数的声明、定义及调用。 指针是C语言中的一种强大的特性，它允许程序员直接访问和操作内存地址，从而实现高效的数据操作和复杂的程序设计。本指南将深入讲解指针的声明、定义和使用，以及如何利用指针解决上述问题。 理解指针的声明和定义。在C语言中，我们可以用`类型 *标识符`来声明一个指针，例如`int *p`声明了一个指向整型变量的指针`p`。指针变量本身存储的是某个变量的内存地址。定义指针时，需要使用`=`将指针指向一个具体的变量，如`int num = 10; int *p = #`，这里`p`现在指向了`num`的内存地址。 动态内存分配是C语言中另一个关键概念，它允许程序在运行时根据需要分配内存。`malloc()`函数用于动态分配指定大小的内存空间，`calloc()`用于分配并初始化内存，`realloc()`用于调整已分配内存的大小，而`free()`则用于释放不再需要的内存。 在讨论指针与数组名的关系时，要知道数组名本质上是一个指向数组首元素的指针。例如，对于`int arr[5]`，`arr`就是指向第一个元素（即`arr[0]`）的指针。因此，`arr + 1`会指向数组的第二个元素。 对于函数的值传递，C语言默认使用值传递，意味着函数内部对参数的修改不会影响到函数外部的变量。如上文`Swap()`函数所示，参数`nLeft`和`nRight`仅是原始变量的副本。若要实现函数内部修改外部变量的效果，可以使用指针作为参数，例如`void Swap(int *nLeft, int *nRight)`，并通过`*nLeft`和`*nRight`来间接访问和修改外部变量。 至于返回多值，C语言中函数只能返回一个值。但可以通过结构体或联合体将多个值封装在一起返回，或者使用全局变量、静态变量或指针参数来传递额外的信息。例如，可以定义一个结构体`struct Result { bool success; int count; char *data; }`，然后让函数返回这样的结构体实例。 在处理不确定数量的数据时，如不同班级的学生成绩，可以使用动态分配的数组。通过获取实际需要的班级人数，使用`malloc()`分配相应大小的内存，然后在程序完成后使用`free()`释放内存。这种方式确保了灵活性，适应不同规模的数据。 C语言的指针提供了对内存直接操作的能力，使得函数能够改变外部变量、动态分配内存以及传递多个值，解决了许多高级编程问题。通过深入学习和熟练应用指针，可以编写出更高效、灵活的C语言程序。