C 指针的算术运算

Posted 2020-12-22 fw-qql

C 指针是一个用数值表示的地址。因此，您可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。

假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针，是一个 32 位的整数，让我们对该指针执行下列的算术运算：

ptr++

在执行完上述的运算之后，ptr 将指向位置 1004，因为 ptr 每增加一次，它都将指向下一个整数位置，即当前位置往后移 4 字节。这个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下，移动指针到下一个内存位置。如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符，上面的运算会导致指针指向位置 1001，因为下一个字符位置是在 1001。

我们概括一下：

• 指针的每一次递增，它其实会指向下一个元素的存储单元。
• 指针的每一次递减，它都会指向前一个元素的存储单元。
• 指针在递增和递减时跳跃的字节数取决于指针所指向变量数据类型长度，比如 int 就是 4 个字节。

递增一个指针

我们喜欢在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，数组可以看成一个指针常量。下面的程序递增变量指针，以便顺序访问数组中的每一个元素：

#include <stdio.h>
 
const int MAX = 3;   //const 限定一个变量不允许被改变
 
int main ()
{
   int  var[] = {10, 100, 200};
   int  i, *ptr;
 
   /* 指针中的数组地址 */
   ptr = var;
   for ( i = 0; i < MAX; i++)
   {
 
      printf("存储地址：var[%d] = %x
", i, ptr );
      printf("存储值：var[%d] = %d
", i, *ptr );
 
      /* 移动到下一个位置 */
      ptr++;
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

存储地址：var[0] = c832ca44
存储值：var[0] = 10
存储地址：var[1] = c832ca48
存储值：var[1] = 100
存储地址：var[2] = c832ca4c
存储值：var[2] = 200

递减一个指针

同样地，对指针进行递减运算，即把值减去其数据类型的字节数，如下所示：

#include <stdio.h>
 
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[] = {10, 100, 200};
   int  i, *ptr;
 
   /* 指针中最后一个元素的地址 */
   ptr = &var[MAX-1];
   for ( i = MAX; i > 0; i--)
   {
 
      printf("存储地址：var[%d] = %x
", i-1, ptr );
      printf("存储值：var[%d] = %d
", i-1, *ptr );
 
      /* 移动到下一个位置 */
      ptr--;
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

存储地址：var[2] = 1e2a91c
存储值：var[2] = 200
存储地址：var[1] = 1e2a918
存储值：var[1] = 100
存储地址：var[0] = 1e2a914
存储值：var[0] = 10

指针的比较

指针可以用关系运算符进行比较，如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量，比如同一个数组中的不同元素，则可对 p1 和 p2 进行大小比较。

下面的程序修改了上面的实例，只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1]，则把变量指针进行递增：

#include <stdio.h>
 
const int MAX = 3;
 
int main ()
{
   int  var[] = {10, 100, 200};
   int  i, *ptr;
 
   /* 指针中第一个元素的地址 */
   ptr = var;
   i = 0;
   while ( ptr <= &var[MAX - 1] )
   {
 
      printf("Address of var[%d] = %p
", i, ptr );
      printf("Value of var[%d] = %d
", i, *ptr );
 
      /* 指向上一个位置 */
      ptr++;
      i++;
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Address of var[0] = 0x7ffefd6ec8f4
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = 0x7ffefd6ec8f8
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = 0x7ffefd6ec8fc
Value of var[2] = 200