指针（2）,c语言笔记

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swap3 函数确实没有交换 a 和 b 的值。

具体原因分析如下：

1. 函数的设计意图

从函数名和参数 int *px, int *py 来看，这个函数的本意应该是通过指针来交换两个整数的值。

2. 函数内部的问题

让我们逐行分析这个有问题的 swap3 函数：

void swap3(int *px, int *py) {
    int *pt;    // 定义了一个整型指针变量pt
    pt = px;    // 将指针px的地址（即指向a的地址）赋给pt
    px = py;    // 将指针py的地址（即指向b的地址）赋给px
    py = pt;    // 将pt中保存的（原px的，即a的）地址赋给py
}

关键问题在于： 它交换的是函数内部的指针变量本身（px 和 py）的值（也就是地址），而不是指针所指向的内存地址中的值。

3. 为什么交换指针变量无效？

px 和 py 是函数的形参，它们虽然是指针，但本质上是局部变量。
当你调用 swap3(&a, &b) 时，px 获得了 a 的地址，py 获得了 b 的地址。
在函数内部，px 和 py 这两个指针变量的值（它们保存的地址）被交换了。也就是说，在函数内部，px 指向了 b，py 指向了 a。
但是，这个交换操作只发生在形参（局部变量）上。 函数调用结束后，这些局部变量就被销毁了。而原始变量 a 和 b 所在内存地址中的值（1 和 2）自始至终都没有被修改过。

4. 正确的做法应该是怎样的？

要实现交换，应该操作指针所指向的内容，即使用解引用操作符 *：

// 正确的交换函数（通常命名为 swap2）
void swap_correct(int *px, int *py) {
    int temp;     // 定义一个整型临时变量
    temp = *px;   // 将px指向的内存地址中的值（a的值）存入temp
    *px = *py;    // 将py指向的内存地址中的值（b的值）赋给px指向的地址（a的地址）
    *py = temp;   // 将temp中保存的（原a的）值赋给py指向的地址（b的地址）
}

这个正确的版本通过 *px 和 *py 直接修改了主调函数中变量 a 和 b 的值。

总结

swap3 只是交换了函数内部指针形参的副本，并没有触及到实际需要交换的数据，因此 a 和 b 的值没有发生任何变化。

幻灯片右侧的表格也印证了这一点：调用 swap3 后，a 的值仍然是 1，b 的值仍然是 2。

数组名与地址的关系

这个关系导致了访问数组元素的两种完全等价的方法，这也是PPT中 &(a[i]) 和 *(a+i) 标注的含义：

表示法	含义	说明
`a[i]`	数组的第 `i` 个元素	最常见的形式，下标运算符
`*(a + i)`	访问地址 `a+i` 处的值	通过指针解引用来访问
`&a[i]`	获取第 `i` 个元素的地址	等价于 `a + i`

结论是：a[i] 在编译时完全等价于 *(a + i)。

代码示例解析

PPT下方的循环代码正是这一概念的应用：

// 常见的循环写法
for (i = 0; i < 100; i++) {
    sum += a[i]; // 使用下标访问
}

// 完全等价的指针写法
for (i = 0; i < 100; i++) {
    sum += *(a + i); // 通过基地址偏移并解引用来访问
}

这两种写法在功能上没有任何区别，编译器通常会生成相同的机器指令。