问C基本面-变量和指针有问题

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我将尝试与其他人稍微不同地解释这一点。

考虑到您来自JavaScript和Python，在讨论指针时，我将避免使用“引用”一词。这是因为他们虽然相似，但却不一样。

什么是指针？

指针是存储地址的变量。就这么简单。指向int的指针存储存储int的地址。

去引用

当取消引用指针时，您告诉编译器操作，不是在地址上，而是在存储在该地址上的内容上。

int *p;
int a = 7;

p = &a;
*p = 5;

*p = 5告诉编译器进入存储在p中的地址，并将值5存储在那里(因为指针p指向一个整数)。因此，只要我们可以使用变量，我们就可以使用取消引用的指针来代替变量。

你是否应该使用：

int *p;

p = 5;

然后将5的地址(一个内存位置)分配给指针(在内存中的任何位置)。如果您尝试使用不允许的内存位置，您的程序可能会崩溃。

地址，地址

&运算符接受某个变量的地址。它真的不在乎它是什么，它甚至可以接受指针的地址。

int a;
int *p;
int **pp;

pp = &p;
p = &a;

这就是它所能做的。

您的示例

字符串示例

char *string = "This is a string";
printf("%s\n", string);

您之所以感到困惑，是因为在JavaScript和Python中，您可以将字符串视为可以容纳到变量中。它不可能！在C中，字符串是顺序存储在内存中的字符序列(一个字符数组)。这就是为什么我们可以使用指针。我们所做的就是让指针指向第一个字符，然后我们知道整个字符串在哪里(因为它是顺序的)。而且，在C中，我们不存储字符串的大小。相反，字符串从指针处开始，当我们遇到零字节'\0'或简单的0时结束。

扫描实例

int i;
scanf("%d", &i);

scanf之所以获得i的地址，是因为它会将通过控制台输入的整数放入i所在的位置。这样，scanf实际上可以有多个返回的值，这意味着：

int i, j;
scanf("%d%d", &i, &j);

是有可能的。因为scanf知道变量的地址，所以它可以用正确的值更新它们。

我将回答您的具体问题:为什么printf不被传递一个取消引用的指针，为什么scanf被传递一个地址，希望这将使一些事情变得更清楚。

首先，按照惯例，C风格的字符串是内存中的一个字符数组，以一个\0字符(称为NUL终止符)结束。C样式字符串保持跟踪的方式是保持指向字符串的第一个字符的指针。

当调用printf("%s\n", some_str)时，some_str的类型是char*，printf所做的是打印some_str指向的字符，然后打印后面的字符(在内存中，只需增加指针some_str)，然后再打印字符，直到找到\0，然后停止打印。

其他C风格的字符串操作函数(如strcpy、strlen等)也使用相同的过程.

这样做的一个原因是字符串往往有不同的长度，因此需要不同的内存，但是使用可变大小的数据类型是不方便的。因此，我们有一个关于内存中字符串格式的约定(本质上是\0终止符约定)，我们只需指向带有char*的字符串。

如果取消引用一个char *，您将得到一个字符，而不是您可能预期的字符串，因此要小心。

为什么scanf("%d", &i)被传递给int，而不是int本身？

原因是，在C中，函数参数是通过值传递的，这意味着当您将某个函数传递给一个函数时，它的一个副本被创建并传递给该函数，而不管函数对该副本做了什么，原始函数保持原样。这意味着什么？

首先，如果你有这样的功能：

void add_two(int i) {
  i = i + 2;
}

如果调用：int i = 3; add_two(i);，则i的值不会更改，因为add_two刚刚得到了i的副本。另一方面，如果你有这样的功能：

void really_add_two(int *i) {
  *i = *i + 2;
}

现在，int i = 3; really_add_two(&i);将导致i具有5值。这是因为指向i的指针给出了really_add_two，并且函数修改了内存位置上的数据(通过取消引用)。

需要给scanf地址的原因与上面的相同。

如果您是认真学习C，您应该学习Kernighan和里奇，“C编程语言。”这将比在线阅读教程好得多，而且从长远来看也是值得的。

指针是一个变量，它保存内存地址，而不是值。

当你写

int a;

您正在指定a可以容纳整数。

+-----+
| int | 
+-----+

a在内存中，a的地址被写成&a

      +-----+
&a -> | int | 
      +-----+

当你写

int *p;

您正在指定p可以保存指向整数(即内存地址)的指针。

     +---------+
p -> |   int   |
     +---------+

例如，它可以指向a

p = &a;

int i;
scanf( "%d", &i );

为了理解上面的内容，您需要了解函数参数是如何传递给函数的，以及函数实际上是什么。

函数也是一个指针，所以当您调用一个函数时，您只是告诉编译器您希望在某个内存地址上执行代码。堆栈用于在函数和调用者之间传递参数和结果。

所以

int foo(int n) { return 11; }

int j = 10;
int i = foo(j);

告诉编译器它应该在address foo上执行程序集指令，但是首先在堆栈上推10 (j)，然后在堆栈上推送j的副本并执行foo，当foo即将返回时，它在堆栈上推送11并返回，然后调用方弹出返回值11并分配给i。注意，它是值11的副本，被推送到堆栈上。

如果希望函数更改参数的值，则不能在堆栈上推送变量的副本。相反，您需要传递变量内存地址的副本。

int foo(int *p) { *p = 12; return 11; }

int j = 10;
int i = foo(&j);

现在j是12，i是11。

scanf比我的示例要复杂一些，它可以使用可变数量的参数，并使用第一个参数("%d")作为格式说明符来确定以下参数的数据类型和大小。%d告诉它需要一个int指针。