1 字符指针

1.1 概述

        字符指针变量（简称字符指针）是 C 语言中的一种指针类型，用于指向字符或字符串（字符数组、字符串字面量）。字符指针通常用于处理字符串（字符数组），可以方便地进行字符串的读取、修改和传递。

1.2 定义格式

        字符指针的定义方式与其它类型的指针类似，只是类型指定为 char。

char *charPtr;  // charPtr 是一个指向 char 类型的指针。

1.3 指向字符变量

        字符指针 char * 可以指向一个 char 类型的变量，并通过解引用操作符 * 来访问或修改该变量的值。

#include <stdio.h>int main()
{// 定义一个字符变量char ch = 'A';// 定义一个字符指针，并让它指向字符变量char *ptr = &ch;// 第一次输出：初始值和地址printf("Character: %c, Address: %p\n", *ptr, (void *)ptr);// 通过解引用指针修改字符变量的值*ptr = 'B'; // 只是修改内容，没有改变指针的指向printf("Modified character: %c, Address: %p\n", *ptr, (void *)ptr); // 地址不变// 定义一个新的字符变量char newChar = 'C';// 修改指针的指向ptr = &newChar;// 输出新指向的字符及其地址printf("New character: %c, Address: %p\n", *ptr, (void *)ptr); // 地址改变return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

提示：

        指针是一个变量，它保存的是地址；可以通过指针修改它指向的数据内容，但并不会改变指针本身的地址；只有当让指针指向另一个变量时，它的值（地址）才会改变。 

1.4 指向字符数组

        字符指针不仅可以指向单个字符，也可以指向整个字符串（字符数组），并且可以通过标准库函数如 strlen() 对其进行操作。只要指针指向的是以 '\0' 结尾的有效字符串，它就可以当作字符串来使用。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{// 定义字符数组char str[] = "Hello, World!";// 定义字符指针并保存原始位置char *ptr = str;char *originalPtr = ptr; // 保存原始位置// 使用指针遍历字符串并逐个打印字符printf("字符串内容: ");while (*ptr != '\0'){printf("%c", *ptr);ptr++; // 最后指针会指向 '\0'}printf("\n");// 输出长度信息printf("字符数组 str 的长度（不包括 '\\0'）: %zu\n", strlen(str));printf("字符指针 originalPtr 所指向字符串的长度: %zu\n", strlen(originalPtr));return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

1.5 指向字符串字面量

        字符串字面量（如 "Hello, World!"）在 C 语言中是存储在只读内存段的常量字符串。

        直接使用字符指针指向这些字符串是合法的，但尝试修改其内容会导致未定义行为。

        因此，建议在声明字符指针时使用 const 关键字修饰，以明确表示所指向的内容不可修改。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{// 使用字符数组定义字符串char arrayStr[] = "Hello, Array!";// 使用字符指针定义字符串（指向字符串字面量）// 注意：字符串字面量是只读的，不能修改const char *pointerStr = "Hello, Pointer!";// 输出原始字符串printf("字符数组定义的字符串: %s\n", arrayStr);     // Hello, Array!printf("字符指针定义的字符串: %s\n\n", pointerStr); // Hello, Pointer!// 修改字符数组中的内容printf("1. 单个字符修改很麻烦,需要注意字符串的结束符\n");arrayStr[7] = '1';arrayStr[8] = '2';arrayStr[9] = '3';printf("没添加结束符的情况：%s\n", arrayStr); // Hello, 123ay!arrayStr[10] = '\0';printf("添加字符串结束符后：%s\n\n", arrayStr); // Hello, 123// 使用 strcpy 函数修改字符串printf("2. 使用 strcpy 函数修改字符串,注意字符数组的长度\n");strcpy(arrayStr, "new Array!");printf("使用 strcpy 函数修改后的字符数组: %s\n", arrayStr); // new Array!// 尝试修改字符指针指向的字符串（不推荐，会导致未定义行为）// 下面这行代码会被注释掉，以避免编译器警告或运行时错误// pointerStr[0] = 'M'; // 这行代码会导致未定义行为printf("\n尝试修改字符指针指向的字符串（不推荐，会导致未定义行为）\n");// 重新赋值字符指针，使其指向新的字符串常量pointerStr = "new Pointer!";printf("重新赋值（指向其他字符串常量）后的字符指针: %s\n", pointerStr); // new Pointer!// 分别计算字符数组和字符指针所指向字符串的长度printf("\n--- 长度计算 ---\n");printf("字符数组 arrayStr 的字符串长度（不包括 '\\0'）: %zu\n", strlen(arrayStr));printf("字符指针 pointerStr 所指向字符串的长度（不包括 '\\0'）: %zu\n", strlen(pointerStr));return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

1.6 字符数组 VS 字符指针

字符数组的操作限制

        在 C 语言中，字符数组名是一个指向数组首元素的常量指针（constant pointer），这意味着：

  1. 初始化限制：
    • 只能在定义时初始化为一个字符串字面量或另一个字符数组的内容。
    • 例如：char str[] = "Hello"; 或 char str[6] = {'H','e','l','l','o','\0'}; 或使用 strcpy 等函数初始化。
  2. 不可重新赋值：
    • 不能被重新赋值以指向新的内存地址。
    • 错误示例：char str[10]; str = "New String";（会编译报错）。
    • 正确做法：只能通过逐个元素重新赋值或使用 strcpy 等函数来修改内容。
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{// 定义并初始化字符数组char arrayStr[] = "Hello, Array!";printf("初始字符数组内容: %s\n", arrayStr);// 尝试将字符数组名指向新的字符串（会报错）// arrayStr = "New String!"; // 编译错误：数组名是常量指针，不能重新赋值// 使用 strcpy 修改字符数组内容//注意：目标数组必须足够大，以容纳源字符串strcpy(arrayStr, "new Array!");printf("使用 strcpy 修改后的内容: %s\n", arrayStr);// 逐个字符修改字符数组内容arrayStr[0] = 'N';arrayStr[1] = 'e';arrayStr[2] = 'w';arrayStr[3] = '_';arrayStr[4] = 'A';arrayStr[5] = 'r';arrayStr[6] = 'r';arrayStr[7] = 'a';arrayStr[8] = 'y';arrayStr[9] = '\0'; // 手动添加字符串结束符printf("逐个字符修改后的内容: %s\n", arrayStr);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

字符指针的灵活性

        字符指针与字符数组名的一个关键区别在于其灵活性：字符指针是一个可变的指针，可以重新赋值以指向不同的字符串或内存位置。

  1. 可重新赋值：
    • 字符指针可以在程序运行时指向不同的内存地址。
    • 示例：char *ptr = "Hello"; ptr = "World";（合法）
  2. 动态性：
    • 可以指向字符串字面量、字符数组或动态分配的内存。
    • 允许在运行时改变指向的内容。
    • 不能通过指针修改字符串字面量的内容。
#include <stdio.h>int main()
{// 1. 指向字符串字面量const char *ptr = "Hello, World!";printf("初始指向: %s\n", ptr);// 2. 重新赋值，指向另一个字符串字面量ptr = "This is a new string.";printf("重新赋值后指向: %s\n", ptr);// 3. 指向字符数组char arrayStr[] = "Character Array";ptr = arrayStr;printf("现在指向字符数组: %s\n", ptr);// 4. 修改字符数组内容（注意：不是修改指针本身）arrayStr[0] = 'L';printf("修改字符数组后的内容: %s\n", ptr); // 指针内容同步更新return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

修改方式的区别

        在C语言中，字符数组和字符指针虽然都可以用于处理字符串，但它们在修改方式上有本质区别：

特性字符数组字符指针
地址变化固定不变可以改变
修改内容修改数组内容，不改变数组地址改变指针值使其指向不同地址
内存分配通常为栈内存或静态存储区可以指向栈、静态存储区或堆内存
灵活性较低较高
  1. 字符数组：
    • 数组名是常量指针，初始化后地址固定。
    • 只能修改数组内容，不能改变数组本身的地址。
    • 示例：char str[10] = "Hello"; 后，str 始终指向同一内存位置。
  2. 字符指针：
    • 是一个变量，可以重新赋值指向不同地址。
    • 可以指向字符串字面量、其他数组或动态分配的内存。
    • 示例：char *ptr = "Hello"; ptr = "World"; 合法
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{// 定义字符数组和字符指针char arrayStr[] = "Hello, I am Init Array!";char *ptrStr = "Hello, Pointer!";// 输出初始地址和内容printf("【初始状态】\n");printf("字符数组 arrayStr 的地址: %p, 内容: %s\n", (void *)arrayStr, arrayStr);printf("字符指针 ptrStr 的地址: %p, 内容: %s\n\n", (void *)&ptrStr, ptrStr);// 修改字符数组内容（不改变地址）strcpy(arrayStr, "Modified Array");printf("【修改字符数组内容后】\n");printf("字符数组 arrayStr 的地址: %p, 内容: %s\n", (void *)arrayStr, arrayStr);printf("字符指针 ptrStr 的地址: %p, 内容: %s\n\n", (void *)&ptrStr, ptrStr);// 修改字符指针的指向（改变地址）ptrStr = "New Pointer String";printf("【修改字符指针的指向后】\n");printf("字符数组 arrayStr 的地址: %p, 内容: %s\n", (void *)arrayStr, arrayStr);printf("字符指针 ptrStr 的地址: %p, 内容: %s\n", (void *)&ptrStr, ptrStr);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

对比总结表

特性/行为字符数组 (Character Array)字符指针 (Character Pointer)
定义方式char array[] = "Hello"; 或
char array[10];		char *ptr = "Hello"; 或
const char *ptr = "Hello";（推荐）
内存分配在栈上或静态存储区分配空间（可写）指向字符串字面量（只读）、字符数组（可写）或堆内存（需手动管理）
地址特性数组名是常量指针，指向固定不变指针变量本身是变量，可以改变其指向的地址
初始化只能在定义时用字符串字面量或字符列表或 strcpy 等函数初始化可在定义时赋值，也可后续重新赋值
内容修改✅ 可以修改数组中的字符（如 array[i] = 'a'）✅ 如果指向的是字符数组或动态内存，可以修改内容；❌ 不可修改字符串字面量的内容
重新赋值❌ 不允许（如 array = "new"; 是非法操作）✅ 允许（如 ptr = "new"; 是合法操作）
字符串字面量指向✅ 可以初始化为字符串字面量✅ 可以指向字符串字面量
是否可变内容✅ 可变（因为数据在栈上或静态区，且是副本）

❌ 如果指向字符串字面量不可变；

✅ 如果指向字符数组或堆内存则可变

动态内存支持❌ 不支持（大小固定）✅ 支持，可通过 malloc / calloc 分配，并配合 realloc 动态扩展
灵活性❌ 固定大小和地址✅ 更灵活，可随时改变指向和大小
安全性⚠️ 易发生缓冲区溢出（如使用 strcpy 时未检查长度）⚠️ 需注意悬空指针、野指针、内存泄漏等
典型用途存储需要频繁修改的局部字符串字符串访问、函数传参、动态字符串处理等
内存释放❌ 不需要（栈内存自动释放）✅ 需要（当指向堆内存时，应调用 free()）
字符串结束符 \0 的处理初始化时自动添加，手动修改时需注意维护同样需要保证以 \0 结尾才能作为字符串使用

2 编程练习

2.1 指针遍历数组

        编写程序，定义一个整型数组，并通过以下四种方式访问并打印数组中的每个元素：

  1. 通过数组名和下标访问：arr[i]
  2. 通过指针和下标访问：ptr[i]
  3. 通过数组名加偏移量访问：*(arr + i)
  4. 通过指针加偏移量访问：*(ptr + i)
#include <stdio.h>int main()
{// 定义一个整型数组并初始化int arr[] = {10, 20, 30};// 计算数组元素个数int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);// 定义指针指向数组首元素int *ptr = arr;// 使用四种方式访问数组元素并输出printf("数组元素为:\n");for (int i = 0; i < size; i++){printf("通过数组名下标访问: arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);printf("通过指针下标访问:   ptr[%d] = %d\n", i, ptr[i]);printf("通过数组名偏移访问: *(arr + %d) = %d\n", i, *(arr + i));printf("通过指针偏移访问:   *(ptr + %d) = %d\n", i, *(ptr + i));printf("\n");}return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.2 指针与数组求和

        编写一个程序，定义一个整型数组，并使用指针以四种不同方式计算数组中所有元素的总和，并输出每种方式的结果。

  • 使用数组下标访问：arr[i]
  • 使用指针下标访问：ptr[i]
  • 使用数组名加偏移访问：*(arr + i)
  • 使用指针加偏移访问：*(ptr + i)
#include <stdio.h>int main()
{// 定义整型数组并初始化int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度// 用于存储四种方式计算出的总和int sum[] = {0, 0, 0, 0};int *ptr = arr; // 指针指向数组首元素// 使用指针遍历数组，并用四种方法分别求和for (int i = 0; i < size; i++){// 方法一：使用数组名 + 下标访问sum[0] += arr[i];// 方法二：使用指针 + 下标访问sum[1] += ptr[i];// 方法三：使用数组名 + 偏移访问sum[2] += *(arr + i);// 方法四：使用指针 + 偏移访问sum[3] += *(ptr + i);}// 输出每种方法计算出的数组元素总和printf("数组元素的和为：\n");printf("  方法一（arr[i]）:       %d\n", sum[0]);printf("  方法二（ptr[i]）:       %d\n", sum[1]);printf("  方法三（*(arr + i)）:   %d\n", sum[2]);printf("  方法四（*(ptr + i)）:   %d\n", sum[3]);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.3 指针与数组的最大值

        编写程序，定义一个整型数组，并通过指针访问数组元素的方式，查找该数组中的最大值。

#include <stdio.h>int main()
{int arr[] = {3, 7, 2, 9, 1};int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int max = arr[0]; // 假设第一个元素是最大值int *ptr = arr;   // 指针指向数组的第一个元素// 使用指针查找数组中的最大值for (int i = 1; i < size; i++){// 1. 使用数组下标访问数组元素并比较// if (arr[i] > max)// {//     max = arr[i];// }// 2. 使用指针访问数组元素并比较if (*(ptr + i) > max){max = *(ptr + i);}}printf("数组中的最大值: %d\n", max);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.4 指针与字符串反转

        编写程序，定义一个字符串，并使用两个字符指针分别指向字符串的开头和结尾，逐个交换字符，最终实现字符串的反转。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{// 定义一个字符数组并初始化为待反转的字符串char str[] = "Hello, World!";// 获取字符串长度int length = strlen(str);// 定义两个指针：分别指向字符串的开头和末尾char *start = str;            // 指向字符串首字符char *end = str + length - 1; // 指向字符串最后一个有效字符// 使用指针对字符串进行原地反转while (start < end){// 交换当前 start 和 end 所指向的字符char temp = *start;*start = *end;*end = temp;// 移动指针：start 向后，end 向前start++;end--;}// 输出反转后的字符串printf("反转后的字符串: %s\n", str);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.5 统计多个字符串长度

        定义一个指针数组，其元素指向多个字符串字面量。使用循环遍历该指针数组，统计并打印每个字符串的长度。要求不使用 strlen()，而是用指针手动遍历直到 '\0'。

#include <stdio.h>int main()
{char *words[] = {"apple", "banana", "cherry", "date"};int size = sizeof(words) / sizeof(words[0]);for (int i = 0; i < size; i++){int length = 0;       // 每一个单词的长度char *ptr = words[i]; // 指向每一个单词的指针// 计算单词的长度// *ptr 指向当前字符，当 *ptr 不为 '\0' 时，继续循环while (*ptr != '\0'){length++;ptr++;}printf("%s -> %d\n", words[i], length);}return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.6 查找最长的字符串

        给定一个指针数组，保存多个字符串地址。编写程序找出其中最长的字符串，并打印它的内容和长度。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char *names[] = {"Tom", "Jerry", "Alice", "Bob"};int size = sizeof(names) / sizeof(names[0]);char *longest = names[0]; // 假设第一个字符串是最长的for (int i = 1; i < size; i++){// 比较当前字符串和最长字符串的长度if (strlen(names[i]) > strlen(longest)){longest = names[i];}}printf("最长的字符串是：%s（长度为%d）\n", longest, (int)strlen(longest));return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.7 交换二维数组的两行

        定义一个 3x4 的二维数组，并使用数组指针交换其中任意两行的数据。例如交换第 0 行和第 2 行。要求通过指针操作完成，不要逐个交换元素。

#include <stdio.h>int main()
{int matrix[3][4] = {{1, 2, 3, 4},{5, 6, 7, 8},{9, 10, 11, 12}};// 定义一个指向一行（4 个整数）的指针int (*rowPtr)[4] = matrix; // rowPtr 指向 matrix 的第 0 行// 打印原始矩阵printf("原始矩阵：\n");for (int i = 0; i < 3; i++){for (int j = 0; j < 4; j++){printf("%d ", rowPtr[i][j]);}printf("\n");}// 交换第 0 行和第 2 行int tempRow[4]; // 临时数组，用于保存第 0 行for (int j = 0; j < 4; j++){tempRow[j] = rowPtr[0][j];   // 保存第 0 行rowPtr[0][j] = rowPtr[2][j]; // 第 2 行赋给第 0 行rowPtr[2][j] = tempRow[j];   // 原第 0 行赋给第 2 行}// 打印交换后的矩阵printf("\n交换第0行和第2行后的矩阵：\n");for (int i = 0; i < 3; i++){for (int j = 0; j < 4; j++){printf("%d ", rowPtr[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

2.8 字符串字符类型统计（指针版）

        编写一个 C 程序，定义一个字符数组并初始化为一个字符串（如 "Hello World! 123"），然后使用字符指针遍历该字符串，并分别统计其中的：

  • 字母个数（A-Z, a-z）
  • 数字个数（0-9）
  • 其他字符个数（空格、标点等）
  • 最后输出各类字符的数量。

        要求：只能通过字符指针访问字符串内容，不能直接使用数组下标 [] 来访问字符。

#include <stdio.h>
#include <ctype.h> // 提供 isalpha() 和 isdigit()int main()
{// 定义并初始化字符数组char str[] = "Hello World! 123";// 定义字符指针，指向字符串首地址char *ptr = str;// 初始化计数器int letterCount = 0; // 字母计数int digitCount = 0;  // 数字计数int otherCount = 0;  // 其他字符计数// 使用字符指针遍历字符串while (*ptr != '\0'){if (isalpha(*ptr)){letterCount++; // 如果是字母，字母计数加一}else if (isdigit(*ptr)){digitCount++; // 如果是数字，数字计数加一}else{otherCount++; // 其他字符（如空格、标点）}ptr++; // 移动指针到下一个字符}// 输出结果printf("原始字符串: %s\n\n", str);printf("字母个数: %d\n", letterCount);printf("数字个数: %d\n", digitCount);printf("其他字符个数: %d\n", otherCount);return 0;
}

        程序在 VS Code 中的运行结果如下所示：

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嵌入式开发调试知识点总结&#xff08;含操作流程&#xff09; 我们今天解决问题的过程&#xff0c;就像是侦探破案&#xff0c;从最表面的线索&#xff08;网络不通&#xff09;开始&#xff0c;一步步深入&#xff0c;最终找到了案件的核心&#xff08;硬件不匹配&#xff0…
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展开说说Android之Retrofit详解_使用篇

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Retrofit是由Square公司开发的类型安全HTTP客户端框架&#xff0c;借助动态代理在运行时生成接口实现类&#xff0c;将注解转化为OkHttp请求配置&#xff1b;节省成本通过转换器(Gson/Moshi)自动序列化JSON/XML&#xff0c;内部处理网络请求在主线程返回报文。Retrofit 直译是封…
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