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C 語(yǔ)言指針變量的運(yùn)算詳解

更新時(shí)間：2016年08月23日 10:42:14 投稿：lqh

本文主要介紹 C語(yǔ)言指針變量運(yùn)算的知識(shí)，這里整理了詳細(xì)的知識(shí)點(diǎn)，并附示例代碼，有需要學(xué)習(xí)C語(yǔ)言指針的朋友可以參考下

指針變量保存的是地址，本質(zhì)上是一個(gè)整數(shù)，可以進(jìn)行部分運(yùn)算，例如加法、減法、比較等，請(qǐng)看下面的代碼：

#include <stdio.h>
int main(){
  int  a = 10,  *pa = &a, *paa = &a;
  double b = 99.9, *pb = &b;
  char  c = '@', *pc = &c;
  //最初的值
  printf("&a=%#X, pa=%#X, pb=%#X, pc=%#X\n", &a, pa, pb, pc);
  //加法運(yùn)算
  pa++; pb++; pc++;
  printf("&a=%#X, pa=%#X, pb=%#X, pc=%#X\n", &a, pa, pb, pc);
  //減法運(yùn)算
  pa -= 2; pb -= 2; pc -= 2;
  printf("&a=%#X, pa=%#X, pb=%#X, pc=%#X\n", &a, pa, pb, pc);
  //比較運(yùn)算
  if(pa == paa){
    printf("%d\n", *paa);
  }else{
    printf("%d\n", *pa);
  }
  return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

&a=0X28FF44, pa=0X28FF44, pb=0X28FF30, pc=0X28FF2B
&a=0X28FF44, pa=0X28FF48, pb=0X28FF38, pc=0X28FF2C
&a=0X28FF44, pa=0X28FF40, pb=0X28FF28, pc=0X28FF2A
2686784

從運(yùn)算結(jié)果可以看出：pa、pb、pc 每次加 1，它們的地址分別增加 4、8、1，正好是 int、double、char 類型的長(zhǎng)度；減 2 時(shí)，地址分別減少 8、16、2，正好是 int、double、char 類型長(zhǎng)度的 2 倍。

這很奇怪，指針變量加減運(yùn)算的結(jié)果跟數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度有關(guān)，而不是簡(jiǎn)單地加 1 或減 1，這是為什么呢？

以 a 和 pa 為例，a 的類型為 int，占用 4 個(gè)字節(jié)，pa 是指向 a 的指針，如下圖所示：

剛開始的時(shí)候，pa 指向 a 的開頭，通過(guò) *pa 讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從 pa 指向的位置向后移動(dòng) 4 個(gè)字節(jié)，把這 4 個(gè)字節(jié)的內(nèi)容作為要獲取的數(shù)據(jù)，這 4 個(gè)字節(jié)也正好是變量 a 占用的內(nèi)存。

如果pa++;使得地址加 1 的話，就會(huì)變成如下圖所示的指向關(guān)系：

這個(gè)時(shí)候 pa 指向整數(shù) a 的中間，*pa 使用的是紅色虛線畫出的 4 個(gè)字節(jié)，其中前 3 個(gè)是變量 a 的，后面 1 個(gè)是其它數(shù)據(jù)的，把它們“攪和”在一起顯然沒有實(shí)際的意義，取得的數(shù)據(jù)也會(huì)非常怪異。

如果pa++;使得地址加 4 的話，正好能夠完全跳過(guò)整數(shù) a，指向它后面的內(nèi)存，如下圖所示：

我們知道，數(shù)組中的所有元素在內(nèi)存中是連續(xù)排列的，如果一個(gè)指針指向了數(shù)組中的某個(gè)元素，那么加 1 就表示指向下一個(gè)元素，減 1 就表示指向上一個(gè)元素，這樣指針的加減運(yùn)算就具有了現(xiàn)實(shí)的意義，我們將在《C語(yǔ)言和數(shù)組》一節(jié)中深入探討。

不過(guò)C語(yǔ)言并沒有規(guī)定變量的存儲(chǔ)方式，如果連續(xù)定義多個(gè)變量，它們有可能是挨著的，也有可能是分散的，這取決于變量的類型、編譯器的實(shí)現(xiàn)以及具體的編譯模式，所以對(duì)于指向普通變量的指針，我們往往不進(jìn)行加減運(yùn)算，雖然編譯器并不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但這樣做沒有意義，因?yàn)椴恢浪竺嬷赶虻氖鞘裁磾?shù)據(jù)。

下面的例子是一個(gè)反面教材，警告讀者不要嘗試通過(guò)指針獲取下一個(gè)變量的地址：

#include <stdio.h>
int main(){
  int a = 1, b = 2, c = 3;
  int *p = &c;
  int i;
  for(i=0; i<8; i++){
    printf("%d, ", *(p+i) );
  }
  return 0;
}

在 VS2010 Debug 模式下的運(yùn)行結(jié)果為：

3, -858993460, -858993460, 2, -858993460, -858993460, 1, -858993460,

可以發(fā)現(xiàn)，變量 a、b、c 并不挨著，它們中間還參雜了別的輔助數(shù)據(jù)。

指針變量除了可以參與加減運(yùn)算，還可以參與比較運(yùn)算。當(dāng)對(duì)指針變量進(jìn)行比較運(yùn)算時(shí)，比較的是指針變量本身的值，也就是數(shù)據(jù)的地址。如果地址相等，那么兩個(gè)指針就指向同一份數(shù)據(jù)，否則就指向不同的數(shù)據(jù)。

上面的代碼（第一個(gè)例子）在比較 pa 和 paa 的值時(shí)，pa 已經(jīng)指向了 a 的上一份數(shù)據(jù)，所以它們不相等。而 a 的上一份數(shù)據(jù)又不知道是什么，所以會(huì)導(dǎo)致 printf() 輸出一個(gè)沒有意義的數(shù)，這正好印證了上面的觀點(diǎn)，不要對(duì)指向普通變量的指針進(jìn)行加減運(yùn)算。

另外需要說(shuō)明的是，不能對(duì)指針變量進(jìn)行乘法、除法、取余等其他運(yùn)算，除了會(huì)發(fā)生語(yǔ)法錯(cuò)誤，也沒有實(shí)際的含義。

以上就是對(duì)C語(yǔ)言的指針變量運(yùn)算做的詳細(xì)的資料整理，后續(xù)繼續(xù)補(bǔ)充相關(guān)資料，謝謝大家對(duì)本站的支持！

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