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c语言之指针

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一、内容概述

  • 什么是指针
  • 指针运算
  • 指针与数组
  • 指针与二维数组
  • 字符指针与字符串
  • 指针数组
  • 多级指针
  • void指针与const

二、什么是指针

（一）指针概念

C程序设计中使用指针可以：

  • 使程序简洁、紧凑、高效
  • 有效地表示复杂的数据结构
  • 动态分配内存
  • 得到多于一个的函数返回值

地址和变量：

在计算机内存中，每一个字节单元，都有一个编号，称为地址。

地址和变量

在C语言中，内存单元的地址称为指针，专门用来存放地址的变量，称为指针变量。在不影响理解的情况中，有时对地址、指针和指针变量不区分，通称指针。

（二）指针变量

指针变量的说明：

一般形式如下：

<存储类型> <数据类型> * <指针变量名> ;

例如，char *pName ;

指针的存储类型是指针变量本身的存储类型。

指针说明时指定的数据类型不是指针变量本身的数据类型，而是指针目标的数据类型。简称为指针的数据类型

指针初始化：

指针在说明的同时， 也可以被赋予初值，称为指针的初始化

一般形式是：

<存储类型> <数据类型> *<指针变量名> = <地址量> ;

例如：int x, *px=&x;

在上面语句中，把变量x的地址作为初值赋予了刚说明的int型指针px。

int x = 126;   //int x; x = -126;

int *px = &x; //int *  px; px = &x;

指针初始化

指针指向的内存区域中的数据称为指针的目标，如果它指向的区域是程序中的一个变量的内存空间， 则这个变量称为指针的目标变量。 简称为指针的目标。

指针初始化

引入指针要注意程序中的px、*px 和 &px 三种表示方法的不同意义。设px为一个指针，则:

  • px — 指针变量， 它的内容是地址量
  • *px — 指针所指向的对象， 它的内容是数据
  • &px — 指针变量占用的存储区域的地址，是个常量

指针赋值：

指针的赋值运算指的是通过赋值运算符向指针变量送一个地址值。

向一个指针变量赋值时，送的值必须是地址常量或指针变量，不能是普通的整数(除了赋零以外)

指针赋值运算常见的有以下几种形式:

把一个普通变量的地址赋给一个具有相同数据类型的指针 

int x=-126,  *px;
px=&x;

把一个已有地址值的指针变量赋给具有相同数据类型的另一个指针变量.例如:

float  a, *px, *py;
px = &a;
py = px;

把一个数组的地址赋给具有相同数据类型的指针。例如:

int  a[20],  *pa;
pa = a;   //等价 pa = &a[0]

示例：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int x = -126;
    int * p;
    p = &x;

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

    return 0;

}
/*
x=-126,x=-126
p=0xbfcfe424
&p=0xbfcfe428
*/

三、指针运算

（一）指针运算符

指针运算是以指针变量所存放的地址量作为运算量而进行的运算

指针运算的实质就是地址的计算

指针运算的种类是有限的，它只能进行赋值运算、算术运算和关系运算

指针的算术运算见下表：

指针运算

1、px+n px-n

指针加减一个n的运算:px + n px - n

px+n px-n

注意：

不同数据类型的两个指针实行加减整数运算是无意义的


    

  • px+n表示的实际位置的地址量是：
    • 




       (px) + sizeof(px的类型) * n


    

  • px-n表示的实际位置的地址量是：
    • 




       (px) - sizeof(px的类型) * n


#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a = 10;
    int * p;
    p = &a;

    printf("p-2=%p, p=%p, p+2=%p\n", p-2, p, p+2); // p-2=0xbfc6f55c, p=0xbfc6f564, p+2=0xbfc6f56c

    return 0;

}

2、px-py

两指针相减运算：

px-py 运算的结果是两指针指向的地址位置之间相隔数据的个数，因此两指针相减不是两指针持有的地址值相减的结果。

两指针相减的结果值不是地址量，而是一个整数值，表示两指针之间相隔数据的个数。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[5] = {10, 2, 5, 56, 80};

    int * p, * q;

    p = a; // &a[0];
    q = &a[3];

    printf("%p %p\n", p, q); // 0xbfcde808 0xbfcde814
    printf("%d %d\n", *p, *q); // 10 56
    printf("q-p=%d\n", q-p); // q-p=3

    return 0;

}

3、p++ p-- ++p --p

指针加一、减一运算：px++, ++px, px--, --px

p++ p-- ++p --p

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[5] = {10, 2, 5, 56, 80};

    int *p = NULL, *q;

    printf("%d %p\n", p, p); // 0 (nil)

    p = a; // &a[0];
    q = p++;

    printf("%p %p\n", p, q); // 0xbfcee30c 0xbfcee308
    printf("%d %d\n", *p, *q); // 2 10

    return 0;

}

（二）关系运算符

指针的关系运算符：

关系运算符

指针关系运算：

  • 两指针之间的关系运算表示它们指向的地址位置之间的关系。指向地址大的指针大于指向地址小的指针。
  • 指针与一般整数变量之间的关系运算没有意义。但可以和零进行等于或不等于的关系运算，判断指针是否为空。
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {5, 8, 7, 6, 2, 7, 3};
    int y, * p = &a[1];

    y = (*--p)++;

    printf("%d\n", y); // 5
    printf("%d\n", a[0]); // 6

    return 0;

}

关系运算符

需要注意指针的当前值：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int i, * p, a[7];
    p = a;

    for (i = 0; i < 7; i++) {
        scanf("%d", p++);
    }
    puts("");

    p = a;
    for (i = 0; i < 7; i++) {
        printf("%d\n", *p);
        p++;
    }

    return 0;

}

关系运算符

四、指针与数组

在C语言中，数组的指针是指数组在内存中的起始地址，数组元素的地址是指数组元素在内存中的起始地址

一维数组的数组名为一维数组的指针（起始地址）

例如

double   x[8];

因此，x为x数组的起始地址

设指针变量px的地址值等于数组指针x（即指针变量px指向数组的首元数），则：x[i] 、(px+i)、(x+i) 和px[i]具有完全相同的功能：访问数组第i+1个数组元素。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {1, 6, 9, 12, 89, 23, 52};

    int *p, i, n;

    p = a;
    n = sizeof(a) / sizeof(int);

    for(i = 0; i < n; i++) {

        printf("%d %d %d %d\n", a[i], *(p+i), *(a+i), p[i]);

    }

    return 0;

}
/*

1 1 1 1
6 6 6 6
9 9 9 9
12 12 12 12
89 89 89 89
23 23 23 23
52 52 52 52

*/

指针与数组

注意：

  • 指针变量和数组在访问数组中元素时，一定条件下其使用方法具有相同的形式，因为指针变量和数组名都是地址量
  • 但指针变量和数组的指针（或叫数组名）在本质上不同，指针变量是地址变量，而数组的指针是地址常量

例1：

int  a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, *p = a, i;数组元素地址的正确表示是：B


（A）&(a+1)  （B）a++  （C）&p  D）&p[i]


 


数组名是地址常量


p++,p--     (对)


a++,a--     (错)


a+1, *(a+2) (对)

例2：

编写一个函数，将整形数组中n个数按反序存放

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {1, 6, 9, 12, 89, 23, 52};

    int *p, *q, t, n;

    p = a;
    n = sizeof(a) / sizeof(int);
    q = &a[n-1];

    while(p <= q) {

        t = *p;
        *p = *q;
        *q = t;
        p++;
        q--;

    }

    for(t = 0; t < n; t++) {

        printf("%d\t", a[t]);

    }
    puts("");

}

五、指针与二维数组

（一）一级指针

多维数组就是具有两个或两个以上下标的数组，在C语言中，二维数组的元素连续存储，按行优先存。

指针与二维数组

编程实现，使用一级指针遍历二维数组：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {6, 9, 0}, {7, 5, 12}};
    int *p, i, n;

    n = sizeof(a) / sizeof(int);

    p = a[0]; // &a[0][0]

    printf("%p %p %d %d\n", p, p+1, *p, *(p+1)); // 0xbfa524e8 0xbfa524ec 1 2
    printf("%p %p\n", a, a+1); // 0xbfa524e8 0xbfa524f4

    for (i = 0; i < n; i++) {

        printf("%d ", *(p+i)); // 1 2 3 6 9 0 7 5 12

    }
    puts("");

    return 0;


}

可把二维数组看作由多个一维数组组成：

  • 比如int a[3][3]，含有三个元素：a[0]、a[1]、a[2]
  • 元素a[0]、a[1]、a[2]都是一维数组名

指针与二维数组

（二）行指针

二维数组名代表数组的起始地址，数组名加1，是移动一行元素。因此，二维数组名常被称为行地址。

行指针

行指针（数组指针）

存储行地址的指针变量，叫做行指针变量。形式如下：

<存储类型>   <数据类型>   (*<指针变量名>)[表达式] ;

例如，int a[2][3]; int (*p)[3];

方括号中的常量表达式表示指针加1，移动几个数据。

当用行指针操作二维数组时，表达式一般写成1行的元素个数，即列数。

编程实现，使用行级指针遍历二维数组：

#include <stdio.h>


int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[3][3] = {{1, 2, 3}, {6, 9, 0}, {7, 5, 12}};

    int (*p)[3], i, j, row, col;

    p = a;

    row = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    col = sizeof(a[0]) / sizeof(int);

    printf("%d %d\n", row, col);

    printf("%p %p\n", a[0], &a[0][0]); // a[0]存放的内容就是 a[0][0] 的地址, 所以下面就是 *(*(p+i)+j)

    for (i = 0; i < row; i++) {

        for (j = 0; j < col; j++) {

            printf("%d %d %d %d", a[i][j], p[i][j], *(*(p+i)+j), *(*(a+i)+j));

        }

        puts("");

    }


    return 0;

}

六、字符指针与字符串

C语言通过使用字符数组来处理字符串

通常，我们把char数据类型的指针变量称为字符指针变量。字符指针变量与字符数组有着密切关系，它也被用来处理字符串。

初始化字符指针是把内存中字符串的首地址赋予指针，并不是把该字符串复制到指针中

char  str[] = “Hello World”;


char  *p = str;

在C编程中，当一个字符指针指向一个字符串常量时，不能修改指针指向的对象的值

char  *  p = “Hello World”; 


*p = ‘h’;    //  错误， 字符串常量不能修改

示例：不利用任何字符串函数，编程实现字符串连接函数的功能

#include <stdio.h>

#define N 100

int main(int argc, char *argv[]) {

    char s1[] = "hello";
    char s2[] = "world";
    char s[N];

    char * p, * q;
    p = s1;
    q = s2;

    int i = 0, j = 0, n = sizeof(s2) / sizeof(char);

    while (*(p+i) != '\0') {

        s[i] = *(p+i);
        i += 1;
    }

    for (j = 0;j < n;j++) {
        s[i] = *(q+j);
        i++;
    }

    printf("%s\n", s); // helloworld

    return 0;

}

七、指针数组

所谓指针数组是指由若干个具有相同存储类型

和数据类型的指针变量构成的集合

指针数组的一般说明形式： 

<存储类型>  <数据类型>  *<指针数组名>[<大小>]； 


指针数组名表示该指针数组的起始地址

声明一个指针数组：

double  *  pa[2] ，a[2][3];

把一维数组a[0]和a[1]的首地址分别赋予指针变量数组的数组元数pa[0]和pa[1]：

pa[0]=a[0] ;       // 等价pa[0] = &a[0][0];


pa[1]=a[1];        // 等价pa[1] = &a[1][0];


#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {3, 6, 9};
    int * p[2] = {&a[0], &a[1]}; // int * -- p[0] p[1]

    printf("p[0]--%p p[1]--%p\n", p[0], p[1]); // p[0]--0xbf865970 p[1]--0xbf865974
    printf("&a[0]--%p &a[1]--%p\n", &a[0], &a[1]); // &a[0]--0xbf865970 &a[1]--0xbf865974

    return 0;

}

此时pa[0]指向了一维数组a[0]的第一个元素a[0][0], 而pa[1]指向了一维数组a[1]的第一个元素a[1][0]。

指针数组

指针数组处理二维数组示意图： 指针数组

#include <stdio.h>


int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[2][3] = {{1, 4, 6}, {12, 10, 8}};
    int * p[2];

    p[0] = a[0];
    p[1] = a[1];

    printf("%d\n", a[0][1]); // 4
    printf("%d\n", *(a[0]+1)); // 4
    printf("%d\n", *(p[0]+1)); // 4

    printf("%d\n", *(p[1]+2)); // 8

    return 0;

}

程序举例：利用指针数组处理一个二维数组，要求求出二维数组所有元素的和。

#include <stdio.h>


int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[2][3] = {{1, 4, 6}, {12, 10, 8}};
    int * p[2] = {a[0], a[1]};

    int row, col, sum;

    row = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    col = sizeof(a[0]) / sizeof(int);
    sum = 0;

    for (int i = 0; i < row; i++) {

        for (int j = 0; j < col; j++) {

            // sum += *(p[i] + j);
            // sum += *(a[i] + j);
            // sum += *(*(a+i) + j);
            sum += *(*(p+i) + j);

        }

    }

    printf("sum=%d\n", sum);


    return 0;

}

八、多级指针

（一）多级指针的定义

  • 把一个指向指针变量的指针变量，称为多级指针变量
  • 对于指向处理数据的指针变量称为一级指针变量，简称一级指针
  • 而把指向一级指针变量的指针变量称为二级指针变量，简称二级指针

二级指针变量的说明形式如下：

<存储类型>  <数据类型>  ** <指针名> ； 


#include <stdio.h>


int main(int argc, char *argv[]) {

    int m = 10;
    int * p;
    int * * q;

    p = &m;
    q = &p;

    printf("%p %p\n", p, &m); // 0xbfb9c9b0 0xbfb9c9b0
    printf("%p %p\n", q, &p); // 0xbfb9c9b4 0xbfb9c9b4
    printf("%d %d %d\n", m, *p, **q); // 10 10 10

    return 0;

}

多级指针

（二）多级指针的运算

  • 指针变量加1，是向地址大的方向移动一个目标数据。类似的道理，多级指针运算也是以其目标变量为单位进行偏移。
  • 比如，int **p；p+1移动一个int *变量所占的内存空间。再比如int ***p，p+1移动一个int **所占的内存空间。
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {3, 6, 9};
    int * p[2] = {&a[0], &a[1]}; // int * -- p[0] p[1]

    int ** q;
    q = p; // q是p数组第一个元素的地址 q = &p[0]

    printf("%d %d\n", a[0], a[1]); // 3 6
    printf("%d %d\n", *p[0], *p[0]); // 3 3

    printf("%d %d %d\n", a[0], *p[0], **q); // 3 3 3
    printf("%d %d %d\n", a[1], *p[1], **(q+1)); // 6 6 6

    return 0;

}

多级指针

（三）多级指针和指针数组

指针数组也可以用另外一个指针来处理：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    char * ps[5] = {"New York city", "Beijing city", "Moscow city", "London city", "Paris city"};
    char ** pps = ps;

    int i, n;

    i = 0;
    n = sizeof(ps) / sizeof(char *);
    pps = &ps[0]; // pps = ps

    while (i < n) {

        printf("%s %s \n", ps[i],*(pps+i));
        i++;

    }

    return 0;

}
/*
New York city New York city
Beijing city Beijing city
Moscow city Moscow city
London city London city
Paris city Paris city
*/

定义另一个指针变量pps，并且把指针数组的首地址赋予指针pps：

多级指针

九、void指针与const

（一）void指针

void指针是一种不确定数据类型的指针变量，它可以通过强制类型转换让该变量指向任何数据类型的变量，一般形式为：

void   * <指针变量名称> ;

对于void指针，在没有强制类型转换之前，不能进行任何指针的算术运算。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int m = 10;
    double n = 3.14;
    void * p, * q;

    p = &m; // (void *)&m
    printf("%d %d\n", m, *(int *)p); // 10 10

    q = &n; // (void *)&n
    printf("%.2lf %.2lf\n", n, *(double *)q); // 3.14 3.14
    printf("%p\n", p);
}

使用void指针遍历一维数组：

#include <stdio.h>


int main(int argc, char *argv[]) {

    int a[] = {3, 1, 10, 9, 8};
    int n, i;
    void * p;

    p = a;
    n = sizeof(a) / sizeof(int);

    for(i=0; i < n; i++){

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

    }

    return 0;

}

（二）const

  • 常量化变量的值，一般说明形式如下： 
const <数据类型> 变量名 = [<表达式>] ;

常量化变量是为了使得变量的值不能修改

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    const int m = 10;
    m++; // error: increment of read-only variable ‘m’
    printf("m=%d\n", m);

    return 0;

}
  • 常量化指针目标表达式 ，一般说明形式如下： 
const <数据类型> * <指针变量名称>[= <指针运算表达式>] ;

常量化指针目标是限制通过指针改变其目标的数值 ，但<指针变量>存储的地址值可以修改

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int m = 10;
    const int * p;
    p = &m; // right
    *p++; // error
    return 0;

}
  • 常量化指针变量，一般说明形式如下： 
<数据类型> * const  <指针变量名称>[= <指针运算表达式>] ;

使得<指针变量>存储的地址值不能修改。但可以通过 *<指针变量名称> 可以修改指针所指向变量的数值

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int m = 10;
    int * const p;
    p = &m; // error
    *p = 30; // right
    return 0;

}
  • 常量化指针变量及其目标表达式 ，一般说明形式如下： 
const <数据类型> * const <指针变量名> = <指针运算表达式> ;

常量化指针变量及其目标表达式，使得既不可以修改<指针变量>的地址，也不可以通过*<指针变量名称>修改指针所指向变量的值

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[]) {

    int m = 10;
    const int * const p = &m;

    p++; // error
    *p++; // error
    return 0;

}

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玩转虚拟机系列之远程工具

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一、什么是sshd 在我们之前安装的虚拟机上已经默认安装了ssh服务： [root@localhost ~]# ps -ef | grep sshd root 1499 1 0 15:35 ? 00:00:00 /usr/sbin/sshd root 3373 3223 0 15:39 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sshd 那么什么是ssh服务，它又是做什么用的呢？  SSH是Secure Shell Protocol的简写，先对数据包通过加密技术进行加密处理，加密后再进行数据传输，确保了传递的数据安全。  是专为远程登陆会话与其它网络服务提供的安全性协议。它的服务端是一个守护进程，其名称为sshd，负责接收远程客户端的响应。 所以，我们就可以利用SSH协议，使用远程连接工具来操控服务器，而无需使用原生窗口。  二、SSH远程连接工具  SSH远程连接工具有很多，这里介绍2款： MobaXterm  Xshell  （一）MobaXterm  1、安装  MobaXterm 用于远程计算的终极工具箱。在单个 Windows 应用程序中，它提供了为程序员、网站管理员、IT 管理员和几乎所有需要以更简单的方式处理远程工作的用户量身定制的功能。  目前分为免费版和收费版，一般情况下免费版的功能基本够用了。其官网地址： https://mobaxterm.mobatek.net/  我们可以去下载它的免费版：  https://mobaxterm.mobatek.net/download.html  这里分为便携版和安装版，根据个人情况选择，我使用的台式机，所以下载第二个安装版：  下载完毕后进行解压、安装：  点击安装包进行安装： 点击Next： 勾选accept Agreement，然后点击Next：  安装目录更改，也可以默认：  点...
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玩转虚拟机系列之如何高效创建虚拟机

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一、如何高效创建虚拟机 在前两期的视频中，我们介绍了虚拟机是如何搭建的，同时大家也发现了通过系统镜像创建虚拟机带来的不便，各种配置参数的填写以及网络配置。那么当我们创建好一个虚拟机后是否可以反复利用，无需重复创建的过程，答案当然是可以。 当我们创建一个虚拟机后，如果以后还想多次复用，切记在创建一个虚拟机最原始的时候进行克隆，保持原有虚拟机的最少功能以及体积最小的状态。 有两种方式可以解决这个问题： 通过VMware克隆功能 通过配置文件互相拷贝 我们分别来说明上述两种方式。 二、VMware克隆功能 通过菜单栏上的 虚拟机--》管理--》克隆功能实现： 点击下一页： 克隆虚拟机的当前状态： 创建完整克隆： 然后给新克隆的虚拟机指定名称以及安装位置： 最后完成克隆即可。 虽然完成了克隆虚拟机，但是新的虚拟机种的ip与之前的虚拟机一样，所以需要修改ip配置。启动新的虚拟机： 我们使用被克隆的虚拟机的账号登陆，然后进入终端: vi /etc//sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 TYPE="Ethernet" BOOTPROTO="static" DEFROUTE="yes" PEERDNS="yes" PEERROUTES="yes" IPV4_FAILURE_FATAL="no" IPV6INIT="yes" IPV6_AUTOCONF="yes" IPV6_DEFROUTE="yes" IPV6_PEERDNS="yes" IPV6_PEERROUTES="yes" IPV6_FAILURE_FATAL="no" IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy" NAME="ens33" UUID="5a09ae90-c928-4a18-a3ba-9b5b4b0e9ae1...
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