【九月打卡】第9天【养成记】嵌入式挑战第9天，C语言中的指针：多级指针的使用

课程章节：

• 课程名称：物联网/嵌入式工程师
• 章节名称：第2周之第三讲 1-9 至 1-10 C语言中的指针：多级指针的使用
• 讲师姓名：大白老师

课程内容：

C语言中的指针：多级指针的使用

指针的设计规则

本质:所有的指针都是用来保存地址的,只不过因为保存地址的数据类型不同,从而
     拥有多种指类型.

规则:一级指针变量是用来保存普通变量的地址.
        二级指针变量是用来保存一级指针变量本身自己的地址.
            三级指针变量是用来保存二级指针变量本身自己的地址.
         ......
         
以二级指针为例:
定义方式 如下:
数据类型  ** 变量名;

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

int **q = &p;  
====================

p = &a;   //*p = *(&a)   *p <===> a

q = &p;         //*q = *(&p) ===>  *q = p;  **q <===> *p<===>a

指针的使用结论

指针变量大小

• 在32bit的系统中，所有的指针变量都是4bytes
• 在64bit的系统中，所有的指针变量都是8bytes

代码示例

#include <stdio.h>

int main()
{
    int *p = NULL;

    char **p_char = (char **)&p;
    short **p_short = (short **)&p;
    int **p_int = (int **)&p;

    printf("sizeof(p_char) = %lu\n",sizeof(p_char));
    printf("sizeof(p_short) = %lu\n",sizeof(p_short));
    printf("sizeof(p_int) = %lu\n",sizeof(p_int));
    return 0;
}

指针偏移大小

• 在32bit的系统中,多级指针(二级和二级以上)在移动的每次移动都是4bytes. 因为一个指针大小是4bytes
• 在64bit的系统中,多级指针(二级和二级以上)在移动的每次移动都是8bytes. 因为一个指针大小是8bytes

代码示例

#include <stdio.h>

int main()
{
    int *p = NULL;

    char **p_char = (char **)&p;
    short **p_short = (short **)&p;
    int **p_int = (int **)&p;

    printf("p_char = %p\n",p_char);
    printf("p_short = %p\n",p_short);
    printf("p_int = %p\n",p_int);
    printf("============================\n");
    
    p_char ++;
    p_short ++;
    p_int ++;
    
    printf("p_char = %p\n",p_char); //偏移4bytes
    printf("p_short = %p\n",p_short); //偏移4bytes
    printf("p_int = %p\n",p_int); //偏移4bytes
    
    return 0;
}

二级指针和一维数组的转换

int  a[5] = {10,20,30,40,50};
int *p = a;
int **q = &p;     // q <===>&p    *q <===>*(&p)    *q<===>p

而根据一维数组得出结论:
a[i] <===>*(a + i)<===>*(p + i)<===>p[i]

且当前  *q<===>p,故

*(p + i)<===>p[i]<===>*(*q + i) <===>(*q)[i]

代码示例

#include <stdio.h>

//  int a[5];
//  int *p = a;
//  int **q = &p;   //q = &p    *q<===>*(&p)<====>p
//  结论: a[i]<===>*(a + i)<===>*(p + i)<===>p[i]<====>*(*q + i)<===>(*q)[i]  
int main()
{
    int a[5] = {10,11,12,13,14};
    int *p = a;
    int **q = &p;   //q = &p;  *q<===>*(&p)<===>p

    //a[3] = 13
    printf("a[3] = %d\n",a[3]);
    printf("*(a + 3) = %d\n",*(a + 3));
    printf("*(p + 3) = %d\n",*(p + 3));
    printf("p[3] = %d\n",p[3]);

    printf("==========================\n");
    //a[3]
    printf("*(*q + 3) = %d\n",*(*q + 3));
    printf("(*q)[3] = %d\n",(*q)[3]);
    return 0;
}

学习笔记：

课后任务

练习

int a[5] = {1,3,5,7,9};
int *p = NULL;
int **q = NULL;

//1.要求搭建通过p输出数组中所有的内容
//2.要求搭建通过q输出数组中所有的内容

代码

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1,3,5,7,9};
    int *p = NULL;
    int **q = NULL;

    p = a; // a <==> &a[0]
    q = &p; // q = &p;  *q<==>*(&p)<==>p

    for (int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(a[0]); i++)
    {
        //
        printf("a[%d] = %d \n",i,a[i]);
        // 1.要求搭建通过p输出数组中所有的内容
        printf("*(p + %d) = %d \n",i,*(p+i));
        // 2.要求搭建通过q输出数组中所有的内容
        printf("*(*q + %d) = %d \n",i,*(*q+i));
        // 2.要求搭建通过q输出数组中所有的内容
        printf("(*q)[%d] = %d \n",i,(*q)[i]);
        //
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

课程评价：

通过对多级指针的学习，明白了 * 和 & 互为逆运算，得到了这样的推导代码：

int *p = NULL;
int **q = NULL;

p = a; // a <==> &a[0]
q = &p; // q = &p;  *q<==>*(&p)<==>p