从字符串的角度理解 C 中的指针

Question

我刚刚在我的大学开设了一门新课程，它在没有学习所有语法和语义的情况下直接跳到了 C 中（学习起来还不错）。然而，与我理解的语言（java、python）相比，一个很大的区别是指针的概念。

我知道：

& - Address of something
* - value stored at the address of something

所以如果我有这样的字符串：

char a[] = "ABCDEF";

'a' 是否有与之关联的地址 (&a)，如果我有 (*a)，它是否引用整个字符串？ “数组”中的第一个字符（A）？

看到它是一个 char [] 字符串中的每个字符都有自己的地址吗？

我的最终目标是编写一个可以操作指针的函数，以便找到一个字符串中与第二个字符串中的字符匹配的第一个字符。

我在正确的轨道上吗？请注意，这都是伪代码，因为我仍在尝试学习 C 语法

#include <stdio.h>

int main() {
    create address to 'a'
    create address to 'b'
    make 'a' a string like "abcdefg"
    make 'b' a string like 'b'
    call findMatch(a,b);    //pass in both to a function
    return 0;  // I know I have to have this at the end
}

void findMatch(char a, char b){
    Retrieve the pointer to the first character in the 'a' string
    Increment through 'a' to see if it matches the dereferenced b
    If 'a' contains 'b' print its in the string as well as the address of the location in 'a'
}

example run - findMatch("abcdef","f") gives a print statement that says 'f' is in 'abcdef' and the address location of 'f'

我已经阅读了 C 语言中带有字符串函数的内置库，但我想自己操作指针来学习。

谢谢

Answer 1

考虑一下，在 C 语言中，所有 RAM 都是一个巨大的 char 数组。实际上没有什么（实质性的）将一个概念实体与另一个分开。

您可以在 RAM 中有一个字符串作为字节 H o w . n o w . b r o w n . c o w (zero byte)，紧接着字节 0x01 0x02 0x03 0x04 代表我的退休帐户中的余额。如果您将字符串更新为“How now chartreuse cow”，您将在我的退休余额上写上“cow”，我将在贫民窟（如果我已经不在的话）。 （虽然实际上“牛”可能是一种改进。）

RAM 是一个巨大的char 数组，任何类型的指针都只是指向该数组的指针。没有什么将 RAM 中的位置“标记”为一种或另一种类型，并且，鉴于您可以对指针进行任意算术运算，您几乎可以访问任何内容（在您的进程地址空间内）或修改那里的任何内容，无论这样做是否有意义不管怎么样。

Answer 2

尽可能简单地说：

char* str1 = "Hello world, goodbye world."; char* str2 = *str1;

您将在str1 指向的位置将char 值分配给指针值str2。由于'H' 在ASCII 中是0x48，所以str2 指向的位置变为0x48。因此，如果您取消引用 str2，您将尝试读取内存中位置 0x48 的一个字节。

str1 实际上是从内存中的位置0x48 开始的，这是极不可能但可能的，并且有一次可以工作。但是你绝对不应该依赖那个。

您在这里的意思可能是char* str2 = str1;。在这种情况下，str2 现在指的是str1 在分配时执行的相同位置（因此，如果您更改str1 但保持str2 不变，如果您已删除内存，则在取消引用str2 时可能会遇到问题被指出）。但是它们仍然指向内存中的同一个块，因此更改 str1 或 str2 将分别抛出 str2 或 str1，要么更改 BOTH 指向的块的内容，要么使一个无效，因为内存已移动到其他地方。这取决于正在执行的操作。

如果你想要一个单独的副本，你必须复制内存块。 size_t len = strlen(str1); str2 = new char [len]; memcpy(str2,str1,len); 然后，您也必须单独删除它们。 delete [] str1; 不会影响str2，delete [] str2; 不会影响str1。如果副本被克隆并位于单独的内存块中，它们不会以任何方式连接。

这个故事的寓意是，您并没有真正将字符串作为实体来处理，而只是在概念上。您正在处理字符数组，就像处理整数数组或指针数组（从技术上讲，它们是整数数组，只是一种特定类型）。

Answer 3

在 C 中：

• 指针是地址。您几乎可以互换使用这些术语。
• 数组变量是指向它所引用的数组的第一个元素（即地址）的指针。
• 字符串只是一个字符数组（或 wchars 表示宽的非 ascii 字符）。

当您的代码包含如下声明时：

char a[] = "ABCDEF";

编译器为整个字符数组分配足够的内存，并在适当的位置（例如堆栈）加上一个尾随 \0 终止符字节，并相应地写入字节。

记住你的变量a现在是第一个字母'A'的地址；因此，您可以像使用指针一样使用它。例如，使用* 运算符（称为取消引用）访问其值并进行比较：

*a == 'A' // commonly written as: a[0] == 'A'

将评估为真。因此，以下所有的评估结果也都为真：

*(a + 1) == 'B' // commonly written as: a[1] == 'B'
*(a + 2) == 'C' // commonly written as: a[2] == 'C'
*(a + 3) == 'D' // commonly written as: a[3] == 'D'
*(a + 4) == 'E' // commonly written as: a[4] == 'E'
*(a + 5) == 'F' // commonly written as: a[5] == 'F'
*(a + 6) == '\0' // commonly written as: a[6] == '\0'

如果需要任何其他说明，请告诉我。