深入学习指针！！！史上最全指针解析！！！！！（2）

文章目录

• 1.const修饰指针
• • 1.1 const修饰指针
  • 1.2 const 修饰指针变量
• 2.野指针
• • 2.1野指针成因
  • • 2.1.1指针未初始化
    • 2.1.2 指针的越界访问
    • 2.1.3指针指向的空间释放
  • 2.2如何规避野指针
  • • 2.2.1指针初始化
    • 2.2.2小心指针越界
    • 2.2.3指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性
    • 2.2.4避免返回局部变量的地址
• 3.assert断言
• 4.指针的使用和传址调用
• • 4.1 strlen的模拟实现
  • 4.2传值调用和传址调用

1.const修饰指针

1.1 const修饰指针

变量是可以修改的，如果把变量的地址交给⼀个指针变量，通过指针变量的地址的改变也可以修改这个变量。
但是如果我们希望⼀个变量加上⼀些限制，不能被修改，怎么做呢？这就是const的作⽤

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int m = 0;
 m = 20;//m
是可以修改的
const int n = 0;
 n = 20;//n
是不能被修改的
return 0;
 }

但是如果我们绕过n，使⽤n的地址，去修改n就能做到了，虽然这样做是在打破语法规则

 #include <stdio.h>
int main()
{
const int n = 0;
printf("n = %d\n", n);//0
int*p = &n;
*p = 20;
printf("n = %d\n", n);//20
return 0;
}

我们可以看到这⾥⼀个确实修改了，但是我们还是要思考⼀下，为什么n要被const修饰呢？就是为了
不能被修改，如果p拿到n的地址就能修改n，这样就打破了const的限制，这是不合理的，所以应该让
p拿到n的地址也不能修改n，那接下来怎么做呢

1.2 const 修饰指针变量

#include <stdio.h>
int main()
{   
	int num = 10;
	int m = 30;
	const int* p = &num;
	//num不能再改变了
	p = &m;
	printf("%d\n", *p);//30
	return 0;
}

const如果放在*的左边，修饰的是指针指向的内容，保证指针指向的内容不能通过指针来改变。
但是指针变量本⾝的内容可变。
const如果放在*的右边，修饰的是指针变量本⾝，保证了指针变量的内容不能修改，但是指针指
向的内容，可以通过指针改变

2.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）
理解野指针的时候，你可以把野指针想成“野狗”，是没有主⼈的，是危险的

2.1野指针成因

2.1.1指针未初始化

p没有指向空间

#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;
 }

2.1.2 指针的越界访问

#include <stdio.h>
int main()
{   
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	for (int i = 0;i < 11;i++)
	{
		*(p++) = 1;
	}
	return 0;
}

当指针指向的范围超过数组arr时，p就是野指针

2.1.3指针指向的空间释放

p得到地址的一瞬间就是野指针了

2.2如何规避野指针

2.2.1指针初始化

如果明确知道指针指向哪⾥就直接赋值地址，如果不知道指针应该指向哪，可以给指针赋值NULL.
NULL 是C语⾔中定义的⼀个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是⽆法使⽤的，读写该地址
会报错

 #include <stdio.h>
 int main()
 {
 int num = 10;
 int*p1 = &num;
 int* p2 = NULL;
 return 0;
 }

2.2.2小心指针越界

⼀个程序向内存申请了哪些空间，通过指针也就只能访问哪些空间，不能超出范围访问，超出了就是
越界访问。
使⽤指针的时候⼀定要注意边界，通过指针访问的内存是不能越界的
例子如 2.1.2

2.2.3指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性

当指针变量指向⼀块区域的时候，我们可以通过指针访问该区域，后期不再使⽤这个指针访问空间的时候，我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个规则就是：只要是NULL指针就不去访问，
同时使⽤指针之前可以判断指针是否为NULL

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
  int *p = &arr[0];
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 *(p++) = i;
 }
 //
此时p已经越界了，可以把p置为NULL
 p = NULL;
 //
下次使⽤的时候，判断p不为NULL的时候再使⽤
//...
 p = &arr[0];//
重新让p获得地址
if(p != NULL) //判断
{
 //...
 }
 return 0;
 }

2.2.4避免返回局部变量的地址

如2.1.3 不要返回局部变量的地址。

3.assert断言

assert.h 头⽂件定义了宏assert() ，⽤于在运⾏时确保程序符合指定条件，如果不符合，就报错终⽌运⾏。这个宏常常被称为“断⾔”

assert(p != NULL);
//验证p是否等于NULL，如果不等于就继续运行，否则停止运行并给出报错信息

assert() 宏接受⼀个表达式作为参数。

• 如果该表达式为真（返回值⾮零） assert()不会产⽣任何作⽤，程序继续运⾏

• 如果该表达式为假（返回值为零），assert() 就会报错，在标准错误流stderr 中写⼊⼀条错误信息，显⽰没有通过的表达式，以及包含这个表达式的⽂件名和⾏号
  

4.指针的使用和传址调用

4.1 strlen的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
size_t my_strlen(const char* str)
{
	size_t count = 0;
	assert(str != NULL);
	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t len = my_strlen(arr);
	printf("%zd", len);
	return 0;
}

4.2传值调用和传址调用

在函数调⽤的时候有传值调⽤，也有传址调⽤，那这两种调⽤⽅式有什么区别呢？
传址调⽤，就得使⽤指针；学习指针的⽬的是使⽤指针解决问题，那什么问题，⾮指针不可呢？

例如：写⼀个函数，交换两个整型变量的值
⼀番思考后，我们可能写出这样的代码

 #include <stdio.h>
 void Swap1(int x, int y)
 {
 int tmp = x;
 x = y;
 y = tmp;
 }
 int main()
 {
 int a = 0;
 int b = 0;
 scanf("%d %d", &a, &b);
 Swap1(a, b);
 printf("
交换前：
a=%d b=%d\n", a, b);
 printf("
交换后：
a=%d b=%d\n", a, b);
 return 0;
 }

结论：实参传递给形参的时候，形参会单独创建⼀份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实
参。
所以Swap是失败的了

那怎么办呢？
我们现在要解决的就是当调⽤Swap函数的时候，Swap函数内部操作的就是main函数中的a和b，直接
将a和b的值交换了。那么就可以使⽤指针了，在main函数中将a和b的地址传递给Swap函数，Swap
函数⾥边通过地址间接的操作main函数中的a和b，并达到交换的效果就好了

#include <stdio.h>
void swap(int* a1, int* b1)
{
	int t = *a1;
	*a1 = *b1;
	*b1 = t;
}
int main()
{   
	int a = 10;
	int b = 0;
	swap(&a, &b);
	printf("%d %d", a, b);
	return 0;
}

这⾥调⽤swap函数的时候是将变量的地址传递给了函数，这种函数调⽤⽅式叫：传址调⽤

传址调⽤，可以让函数和主调函数之间建⽴真正的联系，在函数内部可以修改主调函数中的变量；所以未来函数中只是需要主调函数中的变量值来实现计算，就可以采⽤传值调⽤。如果函数内部要修改主调函数中的变量的值，就需要传址调⽤