指针
1.指针基本理解
1.1指针理解的2个要点：
- 指针是内存中一个最小单元的编号，也就是地址。
- 平时口语中说的指针，通常指的是指针变量，是用来存放内存地址的变量。
总结：指针就是地址，口语中说的指针通常指的是指针变量。
3.指针变量
我们可以通过**&（取地址操作符）**取出变量的内存其实地址，把地址可以存放到一个变量中，这个
变量就是指针变量
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;//在内存中开辟一块空间
int *p = &a;//这里我们对变量a，取出它的地址，可以使用&操作符。此处*定义指针变量p
//a变量占用4个字节的空间，这里是将a的4个字节的第一个字节的地址存放在p变量
//中，p就是一个之指针变量。
return 0;
}
总结：
指针变量，用来存放地址的变量。（存放在指针中的值都被当成地址处理）。
指针是用来存放地址的，地址是唯一标示一块地址空间的。
指针的大小在32位平台是4个字节，在64位平台8个字节
2. 指针和指针类型
2.1指针类型
我们都知道，变量有不同的类型，整形，浮点型等。那指针有没有类型呢？
准确的说：有的。
当有这样的代码：
int num=10;
p=&num
要将&num（num的地址）保存到p中，我们知道p就是一个指针变量，那它的类型是怎样的呢？
我们给指针变量相应的类型。
char *pc = NULL;
int *pi = NULL;
short *ps = NULL;
long *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;
......
这里可以看到，指针的定义方式是： type + * 。
其实：
char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。
short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。
int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。
2.2指针类型的影响
2.2.1 指针±整数
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 10;
char *pc = (char*)&n;
int *pi = &n;
printf("%p\n", &n);
printf("%p\n", pc);
printf("%p\n", pc+1);
printf("%p\n", pi);
printf("%p\n", pi+1);
return 0;
}
运行结果：
000000000065FE0C
000000000065FE0C
000000000065FE0D
000000000065FE0C
000000000065FE10
**总结：**指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。
2.2.2指针的解引用
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344;
char *pc = (char *)&n;
int *pi = &n;
*pc = 0; //重点在调试的过程中观察内存的变化。
*pi = 0; //重点在调试的过程中观察内存的变化。
return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344; // 初始化一个整数变量n
char *pc = (char *)&n; // 将n的地址强制转换为字符类型指针并赋值给pc
*pc = '0'; // 将pc指向的地址的值设为0
printf("%c", *pc); // 打印修改后的字符，使用正确的%c格式说明符
printf("%c", n) ; // 打印变量n的值
int *pd=&n;
*pd=1; //此时*解引用
printf("%d",n);
return 0;
}运行结果：001
总结：
指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）。
比如： char* 的指针解引用就只能访问一个字节，而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。
3.野指针
概念： 野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）
3.1 野指针成因
3.1.1指针未初始化
#include <stdio.h>
int main()
{
int *p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值
*p = 20;
return 0;
}
3.1.2指针越界访问
#include <stdio.h>
int main()
{ int arr[10] = {0};
int *p = arr;
int i = 0;
for(i=0; i<=11; i++){
//当指针指向的范围超出数组arr的范围时，p就是野指针
*(p++) = i;
}
return 0;
}
3.1.3指针指向的空间释放
#include <stdio.h>
int* test()
{
int n = 100;
return &n;
}
int main()
{
int*p = test();
printf("%d\n", *p);
return 0;
}
函数结束后，申请的空间还给操纵系统了，p指针就会进行非法访问，成为了野指针。
3.2 如何规避野指针
-
指针初始化
-
小心指针越界
-
指针指向空间释放即使置NULL
-
避免返回局部变量的地址
-
指针使用之前检查有效性
#include <stdio.h> int main() { int *p = NULL; int a = 10; p = &a; if(p != NULL) { *p = 20; } return 0; }
4.指针运算
4.1 指针±整数
#include <stdio.h>
#define N_VALUES 5
int main(){
float values[N_VALUES];
float *vp;
//指针+-整数；指针的关系运算
for (vp = &values[0]; vp < &values[N_VALUES];)
{
*vp++ = 0; //*vp=0;vp++
}
for(int i=0;i<N_VALUES;i++){
printf("%d ",values[i]);}
return 0;
}
运行结果：0 0 0 0 0
4.2 指针-指针
#include <stdio.h>
int my_strlen(char *s)
{
char *p = s;
while (*p != '\0')
p++;
return p - s;
}
int main()
{
char str[] = "Hello, World!";
int length = my_strlen(str);
printf("字符串长度：%d\n", length);
return 0;
}
运行结果:字符串长度：13
指针与指针之间的减法运算可以提供两个指针之间的偏移量。这意味着我们可以计算出指针之间的元素个数。指向同一块的两个空间的指针才能相减。
4.3 指针的关系运算
for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
{
*--vp = 0;
}
代码简化, 这将代码修改如下：
for(vp = &values[N_VALUES-1]; vp >= &values[0];vp--)
{
*vp = 0;
}
实际在绝大部分的编译器上是可以顺利完成任务的，然而我们还是应该避免这样写，因为标准并不保证
它可行。
标准规定：
允许指向数组元素的指针与指向数组最后一个元素后面的那个内存位置的指针比较，但是不允许与
指向第一个元素之前的那个内存位置的指针进行比较。
5.指针和数组
我们看一个例子：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr[0]);
return 0;
}
运行结果：
000000000065FDF0
000000000065FDF0
可见数组名和数组首元素的地址是一样的。
结论：数组名表示的是数组首元素的地址。（2种情况除外，数组章节讲解了）
特例：
- sizeof (数组名)，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节。
- &数组名，取出的是整个数组的地址。
那么这样写代码是可行的：
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int *p = arr;//p存放的是数组首元素的地址
既然可以把数组名当成地址存放到一个指针中，我们使用指针来访问一个就成为可能。
例如：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//求出数组元素个数
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("&arr[%d] = %p <====> p+%d = %p\n", i, &arr[i], i, p+i);
}
return 0;
}
运行结果：
&arr[0] = 000000000065FDE0 <====> p+0 = 000000000065FDE0
&arr[1] = 000000000065FDE4 <====> p+1 = 000000000065FDE4
&arr[2] = 000000000065FDE8 <====> p+2 = 000000000065FDE8
&arr[3] = 000000000065FDEC <====> p+3 = 000000000065FDEC
&arr[4] = 000000000065FDF0 <====> p+4 = 000000000065FDF0
&arr[5] = 000000000065FDF4 <====> p+5 = 000000000065FDF4
&arr[6] = 000000000065FDF8 <====> p+6 = 000000000065FDF8
&arr[7] = 000000000065FDFC <====> p+7 = 000000000065FDFC
&arr[8] = 000000000065FE00 <====> p+8 = 000000000065FE00
&arr[9] = 000000000065FE04 <====> p+9 = 000000000065FE04
所以 p+i 其实计算的是数组 arr 下标为i的地址。
那我们就可以直接通过指针来访问数组。
如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
for (i = 0; i<sz; i++){
printf("%d ", *(p + i));
}
return 0;
}
运行结果；1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
6.二级指针
指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里？这就是 二级指针 。
int a=10;
int* pa=&a;
int**ppa=&pa;
//a的地址存放在pa中，pa的地址存放在ppa中，pa是一级指针，ppa是二级指针。
对于二级指针的运算有：
*ppa 通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的是 pa ， *ppa 其实访问的就是 pa .
int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作： *pa ，那找到的是 a .
**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;
7.指针数组
指针数组是指针还是数组？
答案：是数组。是存放指针的数组。
数组我们已经知道整形数组，字符数组。
int* arr3[5];//是什么？
arr3是一个数组，有五个元素，每个元素是一个整形指针。
应用：指针数组模拟二维数组。
#include <stdio.h>
int main(){
int arr1[]={1,2,3,4,5};
int arr2[]={2,3,4,5,6};
int arr3[]={3,4,5,6,7};
int *arr[]={arr1,arr2,arr3};
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<5;j++){
printf("%d ",arr[i][j]);//等价于*(*(arr+i)+j)
}
printf("\n");
}
}
运行结果：
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7
OK，指针的初步讲解就到这里
