工作十年程序员详解C语言为什么要引入指针？

墨蓝 2023-02-20 05:58 64阅读 0赞

前言

说起指针算是个 在 C\\C++ 中老生长谈的话题，但是今天我从另外一个角度给各位看官分析一下为什么非要引入指针这个让人看到都头疼的东西？ 想必学过指针的都被它的各种繁琐所折磨，另一种角度讲就是被他的灵活易用所征服。不知道大家学习过只要是带指针的地方，都可用使用非指针的东西去表达出来（你愿意的话），甚至比用指针看着还简便，所以问题也来了，为什么要引入指针呢？好处何在？

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正文

在说为什么引入指针这个问题前先带大家了解一下什么是指针？

指针最为简短的定义：指针即为内存的地址。  那什么是内存呢？举个栗子当我们计算 4\*（46+4）时，我们人脑会想到先有个中间值 50 然后再计算成 200，计算机也会这样有一个 50 的中间值，我们人脑在计算的时候50 这个中间值保存在我们的万能的脑子中，计算机在出现最终答案前也会把这个中间值一个方便它进行下一步计算的地方，这地方就是内存，实际上我们写程序的时候定义的所有变量都保存在内存中，可以想象一个大的程序所占用的内存是不容小觑的，在计算机刚被制造出来的时候那些大佬是如何节省每一个字符的。至今内存的占用是每一个合格的程序员所需要注意的事情，至此我们得出一个结论：写程序需要尽可能少的内存。

那么内存的地址又是什么呢？这个说来话长，不了解的可以到网上和书上查看一下，每个地方都会有很多叙述。假如我们定义了char a=’A’，当需要使用这个‘A’时，除了直接调用变量a，另一种方式就是调用a的地址，即指向a的指针p(假设定义了char \*p=&a)。这里请思考一个问题：究竟是a占用的内存大呢还是p占用的内存大，a显然只占了一个字节（char类型）,p呢？p 占用了 4 个字节。既然p中存储的是a的地址，也就是说这个问题实际演变为了内存的地址需要多少位(bit)来编码。再假如我们定义的char a1\[30\]="C语言程序设计能够让你成为优秀的程序员"占用 30 个字节，也有一个char \*p1= a1 这个时候 a1占用 30 个字节而 p1 占用4个字节（字符串地址 = 首字符地址）。 那么假如你要引用的是一个 5G 的东西（这个应该是CPU总线的地址不懂的暂时叫这个东西）用指针也还是 4 个字节即可。由此我们得出结论：使用指针型变量在很多时候占用更小的内存空间。

明白了引入指针的好处，我们再来看一个例子，第一节课是1班语文，2班数学，第二节课颠倒过来，1班要上数学，2班要上语文，那么第一节课下课后需要怎样作调整呢？方案一：课间1班学生全都去2班，2班学生全都来1班，当然，走的时候要携带上书本、笔纸、零食……场面一片狼藉；方案二：两位老师课间互换教室。怎样，有没有发现这个例子很像一道题目“请交换变量a和变量b的值”，现在，大家知道怎么做是最优解了么？

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