【C语言】初识指针
2023-05-23 18:24:02 190浏览
一、指针是什么
指针就是
内存地址，指针变量是
用来存放内存地址的变量，在同一CPU构架下，
不同类型的指针变量所占用的存储单元长度是相同的，而存放数据的变量因数据的类型不同，所占用的存储空间长度也不同
(指针本质就是地址)
我们可以这么理解:
?1.指针是个变量，存放内存单元的地址/内存编号
#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。
//将a的地址存放在p变量中，p就是一个之指针变量。
return 0;
}
?总结：指针就是变量，用来存放地址的变量。
二、指针和指针类型
这里我们在讨论一下：指针的类型是什么？
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？
其实是：有的。
当有这样的代码时
int num = 10;
p = #
?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.
?那指针类型的意义是什么？
指针+-整数
#include <stdio.h>
//演示实例
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;
}
?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）。
指针解引用
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;
}
?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。
三、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）指针变量在定义时如果未初始化，其值是随机的，指针变量的值是别的变量的地址，意味着指针指向了一个地址是不确定的变量，此时去解引用就是去访问了一个不确定的地址，所以结果是不可知的。
野指针成因
?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;
}
?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. 指针指向的空间释放
这里放在动态内存开辟的时候讲解，这里可以简单提示一下。
如何规避野指针 ？
1. 指针初始化
2. 小心指针越界
3. 指针指向空间释放即使置NULL
4. 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;
}
四、指针运算
• 指针+- 整数
• 指针-指针
• 指针的关系运算
?指针+- 整数
#define N_VALUES 5
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;
}
? 指针-指针
int my_strlen(char *s)
{
char *p = s;
while(*p != '\0' )
p++;
return p-s;
}
for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
{
*--vp = 0;
}
?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。
五、指针和数组
数组名是什么？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:
?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。
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]);
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:
六、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 。
编辑
?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;
int arr1[5];
char arr2[6];
七、指针数组
? 1.指针数组是指针还是数组？
答案：是数组。是存放指针的数组。
? 2.数组我们已经知道整形数组，字符数组。
?那指针数组是怎样的？
int* arr3[5];?arr3是一个数组，有五个元素，每个元素是一个整形指针
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