C语言——指针（初阶）

• 指针是什么
• 指针和指针类型
• 野指针
• 指针运算
• 指针和数组
• 二级指针
• 指针数组

一.指针是什么

指针是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值直接指向存在电脑存储器中另一个地方的值。将地址称为指针，即通过它能找到以他为地址的内存单元

注：  内存单元的编号，内存单元的地址 和 指针是一个东西

         指针就是地址，也是一个变量，用来存放地址的变量

         一个内存单元的大小是一个字节，当给其一个编号就是地址

int main()
{
    int a = 10;//a占4个字节
    int *pa = &a;//拿到的是a的第一个字节的地址
                  //pa就是一个指针变量
    *pa = 20;
}

注意：指针的大小在32位平台是4个字节，64平台是8个字节

二.指针和指针类型

1.指针大小

#include <stdio.h>
int main()
{
    char* pa;
    short* pc;
    float* pe;
    printf("%d\n", sizeof(pa));
    printf("%d\n", sizeof(pc));
    printf("%d\n", sizeof(pe));
    return 0;
}
//4  4  4

注意：不管是什么类型的变量，在32位平台大小都是4个字节，64为平台都是8个字节

2.指针类型的意义

（1）指针+-整数

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 0x11223344;
    int *pa = &a;//内存中：44332211
    *pa = 0;//经过调试查看内存可知，内存中变成 00000000
    
    //char *pa = &a;
    //*pa = 0;//经过调试查看内存可知，内存中变成 00332211,后面未变0
    
    return 0;
}
//可知指针类型的不同影响不同

可以看到p和p+1的地址相差4，而pb和pb+1相差1.

可以看到p和p+2的地址相差8，而pb和pb+2相差2.

总结： 指针类型的不同，操纵地址的增减能力是不同的

                                     指针走一步，能走多远

（2）.指针的解引用

下图中展示了内存中char*类型的解引用进行1个字节的1的赋予

下图中展示了内存中int*类型的解引用进行4个字节的1的赋予

指针类型决定了  指针解引用的权限有多大（能操作几个字节）

三.野指针

（1）概念：指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）

（2）成因：

    1.指针未初始化

#include<stdio.h>
int main()
{
   int *p;//p是一个局部的指针变量，局部变量不初始化的话，默认是一个随机值
   *p = 10;//访问的地址不知道是不是自己的，造成非法访问内存了
   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<=10;i++)//判断为i<=10时会超出范围造成越界
    {
       *p = i;
       p++;
    }
    return 0;
}

    3.指针指向的空间释放

#include<stdio.h>
int* test()
{
   int a = 10;
   return &a;
}//当返回后，a的地址就已经返回给操作系统了
//但返回后程序会记住这个地址，但已经不属于我们了，此时访问是非法的
int main()
{
    int*p = test();//导致野指针的出现
    *p = 20;
   return 0;
}

注意：如何规避野指针

     1.指针初始化        2.小心指针越界   3.指针指向空间释放及时 置NULL

     4.指针使用之前检查有效性

int main()
{
   //当不知道要给p初始化什么值时，直接初始化为NULL
   int *p = NULL;
   
   //c语言本身是不会检查数据的越界行为的
   
   //指针使用之前检查有效性
   int *p = NULL
   *p = 10;//访问NULL时,这个地址是不属于我们的
   
   return 0;
}

四.指针运算

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];)//指针的关系运算
    {
        *vp++ = 0;
    }
    return 0;
}

2.指针-指针（得到的是两个指针之间的元素个数）

前提：两个指针指向同一块空间

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
  printf("%d\n",&arr[9]-&arr[0]);
  
  //char b[5];
  //printf("%d\n",&arr[9]-&b[0]);//这种是错误的
  //两个指针相减必须指向同一块空间
}
//结果：9

应用：计算字符串长度

#include<stdio.h>
#include <string.h>
int my_strlen(char* str)
{
    char* start = str;
    while (*str != '\0')
    {
        str++;
    }
    return str - start;//指针-指针
}
int main()
{
    int len = my_strlen("hxdlq");
    printf("%d\n", len);
    return 0;
}

注意：指针+指针是无意义的

3.指针的关系运算

//与后比
for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
{
    *--vp = 0; 
}
//与前比
for(vp = &values[N_VALUES-1]; vp >= &values[0];vp--) {
    *vp = 0; }

C语言中标准规定指向数组元素的指针与后面的想比，不能与前面的比较

五.指针与数组

                数组名是数组首元素的地址

六.二级指针

#include<stdio.h>
int main()
{
    int a = 0;
    int* pa = &a;//pa是指针变量，一级指针
    
    int** ppa = &pa;//二级指针，存放指针变量的地址
    //pa也是个变量，&pa是取出存在pa中的地址
    
    printf("%d",**ppa);
    return 0;
}

七.指针数组

#include<stdio.h>
int main()
{
   int arr[10];//整形数组
   char ch[7];//字符数组
   //指针数组——存放指针的数组
   int* parr[5];//整形指针数组
   char* pch[5];//字符指针数组
   
   return 0;
}