C语言指针进阶——指针运算、数组与const（笔记续）

一、指针的运算指针本质上是一个地址值但它的运算并不是简单的整数加减而是以基类型大小为步长的。1. 指针的加减运算int a[10] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; int *p a; // p 指向 a[0]表达式含义p 1向后偏移1个基类型大小即跳过一个int指向a[1]p - N向前偏移 N 个基类型大小p指针后移一个基类型大小p--指针前移一个基类型大小关键p 1不是地址 1 字节而是地址 sizeof(基类型)字节。比如int *p则p 1实际地址增加了 4 字节假设int为 4 字节。2. 指针相减int *p a[2]; int *q a[7]; int diff p - q; // 结果为 -5前提两个指针必须是同类型指针结果含义两个地址之间差了几个基类型而不是差几个字节3. 指针的关系运算支持、、、、、!if (p q) { // p 所指向的地址在 q 之后 }二、指针操作整型一维数组数组名就是首元素地址int a[10] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};a数组名⇔a[0]首元素地址两者等价首元素a[0]的数据类型是int所以a[0]的地址类型是int *int *p a; // 等价于 int *p a[0]; 说 p 指向了数组 a用指针访问数组元素表达式等价形式含义*pa[0]首元素*(p 1)a[1]第二个元素*(p i)a[i]第 i1 个元素数组的下标运算本质上就是指针运算。a[i]等价于*(a i)。数组的特性与指针的关系1.连续性—— 只需知道起始地址就能通过p i定位到任意元素2.有序性—— 元素在内存中按顺序排列3.单一性—— 每个元素类型相同大小一致三、指针实战练习练习1找出数组最大值int findMax(int *p, int len) { int max *p; for (int i 1; i len; i) { if (*(p i) max) { max *(p i); } } return max; }练习2数组逆序void reverse(int *p, int len) { int *left p; int *right p len - 1; while (left right) { int temp *left; *left *right; *right temp; left; right--; } }练习3选择排序迭代方式核心思想外层循环确定当前位置begin内层循环从剩余元素中找到最小值然后交换。void selectSort(int *p, int len) { for (int i 0; i len - 1; i) { int minIdx i; for (int j i 1; j len; j) { if (*(p j) *(p minIdx)) { minIdx j; } } if (minIdx ! i) { int temp *(p i); *(p i) *(p minIdx); *(p minIdx) temp; } } }选择排序begin/end 指针风格void selectSortP(int *begin, int *end) { int *i NULL, *j NULL; for (i begin; i end; i) { int *min i; for (j i 1; j end; j) { if (*j *min) min j; } if (min ! i) swap(i, min); } }冒泡排序外层--end内层pvoid bubbleSortP(int *begin, int *end) { int *p NULL; for (; end begin; --end) { for (p begin; p end; p) { if (*p *(p 1)) swap(p, p 1); } } }插入排序外层i内层--jvoid insertSortP(int *begin, int *end) { int *i NULL; for (i begin 1; i end; i) { int temp *i; int *j i - 1; while (j begin *j temp) { *(j 1) *j; --j; } *(j 1) temp; } }快速排序--right找小值left找大值int *partitionP(int *begin, int *end) { int pivot *begin; int *left begin; int *right end; while (left right) { while (left right *right pivot) --right; *left *right; while (left right *left pivot) left; *right *left; } *left pivot; return left; } void quickSortP(int *begin, int *end) { if (begin end) return; int *pivotPos partitionP(begin, end); quickSortP(begin, pivotPos - 1); quickSortP(pivotPos 1, end); }练习4二分查找返回指针int *binaryFind(int *begin, int *end, int target) { while (begin end) { int *mid begin (end - begin) / 2; if (*mid target) return mid; // 返回找到元素的地址 else if (*mid target) begin mid 1; else end mid - 1; } return NULL; // 没找到返回 NULL }四、指针操作字符型一维数组字符串字符串在 C 语言中本质是字符数组同样可以用指针操作char s[] hello; char *p s; // p 指向 s[0]即 h *(p i) // 访问第 i1 个字符标准库函数的典型签名int puts(const char *s); // 参数为 const char *五、const 与指针const和指针搭配时位置不同含义完全不同。核心原则const离谁近就限定谁。四种组合const char *s; // const 限定 *s基类型→ 不能通过 *s 修改所指向的内容 char const *s; // 同上写法不同效果相同 char *const s; // const 限定 s指针变量本身→ s 不能再指向其他地址 const char *const s; // 两者都限定 → 既不能改指向也不能改内容示例对比const char *s hello; // *s c; ✗ 编译报错不能通过指针修改内容 s world; ✓ 可以改变指向char buf[] hello; char *const s buf; *s c; ✓ 可以修改内容 s NULL; ✗ 编译报错不能改变指向为什么字符串函数推荐用const char *char *strcpy(char *dest, const char *src); // ^^^^^好处有两点1.提前发现逻辑错误—— 防止意外修改源字符串2.参数适用性更强—— 可以接受数组名char s[] hello字符串常量helloconst char *变量在编写字符串相关函数时形参能写成const char *的尽可能写成const char *。小结知识点核心要点指针加减以sizeof(基类型)为步长指针相减同类型指针结果为基类型个数的差数组名等价于首元素地址a[0]a[i]本质是*(a i)即指针运算const char *不能通过*s修改内容推荐用于函数形参char *const ss 不能改指向但可改内容