为什么这段C指针代码不能工作？

Question

完全的C语言新手。我试图通过简单的代码片段来学习/理解指针。

#include <stdio.h>

void swap(int *px, int *py)
{
    int tmp;
    tmp = *px;
    *px = *py;
    *py = tmp;
}

main()
{
    int *a, *b;
    *a = 1;
    *b = 2;
    swap(&a,&b);
    printf("%d %d\n", *a, *b);
}

为什么代码无法运行？当我将主函数中的解引用运算符*去掉后，代码就可以正常运行。

从概念上讲，这似乎应该是可以运行的。我将a和b初始化为指向int 1和int 2的指针。然后，我将它们的地址发送给swap()函数，应该会交换它们所指向的值。

- Ben G

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http://publications.gbdirect.co.uk/c_book/chapter5/pointers.html - etuardu

如果你编译时开启了所有警告（应该总是这样做），那么你应该已经收到了一个类型转换警告，因为&a的类型是int **。 - Kerrek SB

Answer 1

存在几个问题。首先，指针a和b没有指向有效的内存。所以整数值的分配是未定义的（可能会崩溃）。其次，调用swap（假设a和b指向有效内存）不应该包括地址（目前正在发送指针变量的地址）。

进行以下更改可以使其工作：

int a, b;
a = 1;
b = 2;
swap(&a,&b);
printf("%d %d\n", a, b);

- Mark Wilkins

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指针a和b没有指向有效的内存。为什么它们不指向存储int 1和int 2的内存位置？ - Ben G

整数字面量，如1和2，并不存储在内存中；它们没有地址。 - John Bode

@babonk：“*a = 1”表示取指针“a”所指向的内存位，并将值“1”放入该内存位。因此，即使上面程序中的“1”占用了一些内存，您也没有要求将该内存位置分配给“a”。常数1不占用任何内存，“&1”获取常数1的地址是无效的或未定义的。 - Shannon Severance

超级新手问题：如果整数不在内存中，那么当计算机运行程序时，它们是如何表示/使用/存储的？例如 100 + 1。这不需要将整数100和1存储在内存中吗？ - Ben G

@babonk 大多数编译器都会将 100+1 优化为 101，但它将数字100和1存储在程序中，而不是堆栈或堆中。 如果编译器允许您通过 &100 获取程序的某些部分的地址，则程序员可能会意外执行类似于 *((&100) + 1) 的操作，这可能会覆盖正在运行的程序的一部分。 这将导致几乎不可能跟踪错误。 - jgon

Answer 2

`swap()`函数没问题，但是在主函数中你取得了指针的地址，所以你将`int**`参数传递给了`int*`参数。

int *a, *b;
swap(&a,&b);

为了解决这个问题，需要用以下代码替换 main() 中的代码 ：

int a = 1, b = 2;
swap(&a,&b);
printf("%d %d\n", a, b);

- H H

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请澄清，我错误地发送了一个指向指针的指针，而不是指向变量的指针？ - Ben G

Answer 3

指针指向数据。指针本身不包含存储内存的空间，它只是指向现有内存的指针。因此，当您声明int *a;时，您只是拥有一个没有可用值的垃圾指针，您不能对其进行解引用。

使用指针的唯一明智方法是将它们赋予某个东西的地址（或某个分配函数的结果）：

int i;
int *a = &i;  // now a points to i

因此，正确使用swap函数的方式是传递整数地址：

int i = 10;
int j = -2;

swap(&i, &j);

- Kerrek SB

Answer 4

a和b是未初始化的指针，对它们进行解引用会导致未定义的行为。你需要：

int main() {
    int a, b;
    a = 1;
    b = 2;
    swap(&a,&b);
    printf("%d %d\n", a, b);
    return 0;
}

- phihag

Answer 5

当你说：“然后我将它们的地址发送到swap()，应该切换它们指向的内容。” 你是想要在主函数中更改指针变量内的地址值，以切换它们所指向的内存位吗？如果是这样，那么你需要再进行一步重定向：

#include <stdio.h>

void swap(int **px, int **py) {
  int *tmp;
  tmp = *px;
  *px = *py;
  *py = tmp;
}

int main (void) {
  int x, y; /* storage to point to */
  int *a, *b;

  a = &x;
  b = &y;

  *a = 1;
  *b = 2;

  printf("(*a, *b, x, y) == (%d, %d, %d, %d)\n", *a, *b, x, y);
  swap(&a, &b);
  printf("(*a, *b, x, y) == (%d, %d, %d, %d)\n", *a, *b, x, y);
}

$ ./a.out
(*a, *b, x, y) == (1, 2, 1, 2)
(*a, *b, x, y) == (2, 1, 1, 2)

x和y的值没有改变，但是a原来指向x，现在指向y，而b则相反。

- Shannon Severance

Answer 6

你的方法签名有误。你要求两个指向整数的指针，但你传入了两个指向指向整数的指针。

- Ed S.