C语言中指针变量如何使用

一、指针变量的定义与声明

1.1 定义

指针变量是用来存储另一个变量的内存地址的变量。在C语言中，指针变量的类型是指向某个类型的指针。例如，int *p; 表示一个整型指针变量p。

1.2 声明

指针变量的声明分为两种形式，一种是直接声明，另一种是动态声明。直接声明是在声明变量的同时指定其类型为指针，例如：int *p;。动态声明是在声明变量后，再为其分配内存空间并指定其类型为指针，例如：int *p = (int *)malloc(sizeof(int));。

1.3 初始化

指针变量可以在声明时进行初始化，也可以在声明后再进行初始化。初始化时，需要使用取址运算符&来获取变量的内存地址，例如：int a = 10; int *p = &a;。

实际例子解析说明：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int a = 10; // 定义一个整型变量a
    int *p; // 定义一个整型指针变量p
    p = &a; // 将变量a的内存地址赋值给指针变量p
    printf("a的值：%d
", a); // 输出变量a的值
    printf("a的内存地址：%p
", &a); // 输出变量a的内存地址
    printf("p的值：%p
", p); // 输出指针变量p的值，即变量a的内存地址
    printf("p指向的值：%d
", *p); // 输出指针变量p指向的值，即变量a的值
    return 0;
}

二、指针变量的使用

2.1 间接寻址

通过指针变量可以间接地访问其他变量的内存地址，从而实现对其他变量的操作。例如，可以通过指针变量p来修改变量a的值。

实际例子解析说明：

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10; // 定义一个整型变量a
    int b = 20; // 定义一个整型变量b
    int *p = &a; // 将变量a的内存地址赋值给指针变量p
    *p = b; // 通过指针变量p间接地修改变量a的值
    printf("a的值：%d
", a); // 输出变量a的值，此时应为20
    printf("b的值：%d
", b); // 输出变量b的值，此时应为20
    return 0;
}

2.2 函数参数传递

函数参数传递时，可以使用指针变量来实现对实参的修改。例如，可以将数组作为函数参数传递，通过指针变量来修改数组的元素值。

实际例子解析说明：

#include <stdio.h>

void modify_array(int *arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] *= 2;
    }
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printf("原数组：");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("
");
    modify_array(arr, size);
    printf("修改后的数组：");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("
");
    return 0;
}

2.3 动态内存分配

指针变量可以用来动态地分配和释放内存空间。例如，可以使用malloc函数为指针变量分配内存空间，然后通过指针变量来访问和操作这块内存空间。

实际例子解析说明：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int n = 5;
    int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int)); // 为指针变量arr分配内存空间
    if (arr == NULL) {
        printf("内存分配失败！
");
        return 1;
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }
    printf("数组元素：");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("
");
    free(arr); // 释放指针变量arr所指向的内存空间
    return 0;
}