大家好啊，我是小象٩(๑òωó๑)۶
我的博客：Xiao Xiangζั͡ޓއއ
很高兴见到大家，希望能够和大家一起交流学习，共同进步。
今天我们来学习const修饰指针，包括const修饰变量，const修饰指针变量；指针运算，包括指针±整数，指针-指针，指针的关系运算；野指针的介绍，三个成因，四个规避方法…
目录
一、const修饰指针
在 C 语言中，const是一个关键字，用于限定变量或对象为只读，即不允许通过程序修改它们的值。
1.1 const修饰变量
当const用于修饰变量时，表明该变量的值在初始化后不能被修改。例如：const int num = 10;，这里num被定义为一个常量整数，其值为 10，后续的代码中如果尝试对num进行赋值操作，如num = 20;，编译器会报错。
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a = 0;
a = 20;//n是不能被修改的
return 0;
}
这里的a其实不是常量，而是常变量。a本质是变量，只不过被const修饰后，在语法上加了限制，只要我们在代码中对a就行修改，就不符合语法规则，就报错，致使没法直接修改a。
为什么说a是常变量呢？是因为我们可以钻漏洞，我们可以绕过a去使用a的地址，就可以去修改a，虽然这样做是在打破语法规则。
像这样：
#inlcude<stdio.h>
int main()
{
const int a = 0;
printf("n = %d\n", n);
int* p = &a;
*p = 20;
printf("n = %d\n", n);
return 0;
}
我们可以看到这里确实修改了，但是我们之所以要用const去修饰a，就是为了不能被修改，如果p拿到a的地址就能修改a，这样就打破了const的限制，这是不合理的，所以应该让
p拿到a的地址也不能修改a，我们要怎么做呢？
1.2 const修饰指针变量
⼀般来讲const修饰指针变量，可以放在的左边，也可以放在的右边，意义是不一样的。
int * p;//没有const修饰？
int const * p;//const 放在*的左边做修饰
int * const p;//const 放在*的右边做修饰
我们看下面代码，来分析具体分析一下：
第一种：const放在*的左边的情况：
#include <stdio.h>
测试const放在*的左边情况
int main()
{
int a = 100;
int b = 1000;
const int* p = &a;
*p = 0;//err
p = &b;
return 0;
}
当const放在*p左边时，我们不能够通过地址去修改a的内容，但是我们可以直接修改p的内容。
第二种：const放在 * 右边的情况：
测试const放在*的右边情况
#include<stdio.h>
int main()
{
int a = 100;
int b = 1000;
int* const p = &a;
*p = 0; //OK
p = &b; //NO
return 0;
}
当const放在*p右边时，我们能够通过地址去修改a的内容，但是不可以直接修改p的内容。
第三种：const放在 * 两边的情况：
测试*的左右两边都有const
void test4()
{
int n = 10;
int m = 20;
int const* const p = &n;
*p = 20; //NO
p = &m; //NO
}
结论：const修饰指针变量的时候
• 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。
二、指针运算
指针的基本运算有三种，分别是：
• 指针± 整数
• 指针-指针
• 指针的关系运算
2.1 指针± 整数
因为数组在内存中是连续存放的，只要知道第一个元素的地址，顺藤摸瓜就能找到后面的所有元素。
创建一个数组
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
如果我们要从前面往后面寻找的话，我们可以这样：
#include <stdio.h>
//指针+- 整数
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));//p+i 这⾥就是指针+整数
}
return 0;
}
如果我们要输入的话，也可以这样：
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10
int* p = &arr[0];
for (i = 0; i < sz; i++)
{
scanf("%d", p + i);
}
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
return 0;
}
当然，我们也可以选择从后面往前面寻找：
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10
int* p = &arr[sz-1];
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*(p - i) = i+1;
}
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
这里的 * ( p - i ）也可以拆解一下:
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//10
int* p = &arr[sz - 1];
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*p = i + 1;
p--;
}
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
2.2 指针-指针
注意：
指针-指针的生活，两个指针一定是指向同一块区域的
指针-指针得的值是两个指针之间的元素个数的绝对值
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int n = &arr[0] - &arr[9];
printf("%d\n", n);
return 0;
}
像这样就不行：
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
char ch[5] = {0};
printf("%d\n", & arr[9] - &ch[0]);//err
return 0;
}
再举个例子：
#include <string.h>
//strlen 是求字符串长度，统计的是字符串中\0之前的字符个数
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
//a b c d e f \0
//数组名其实是数组首元素的地址
//arr == &arr[0]
size_t len = strlen(arr);//6
printf("%zd\n", len);
return 0;
}
当然，我们也可以写一个具有strlen功能的函数：
第一种方法：
size_t my_strlen(char* str)
{
size_t count = 0;
while (*str != '\0')
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdefghi";
//a b c d e f \0
//数组名其实是数组首元素的地址
//arr == &arr[0]-- char*
size_t len = my_strlen(arr);//6
printf("%zd\n", len);
return 0;
}
第二种方法，我们可以运用指针-指针：
size_t my_strlen(char* str)
{
char* start = str;
while (*str != '\0')
str++;
return str - start;//指针-指针
}
int main()
{
char arr[] = "abcdefghi";
//a b c d e f \0
//数组名其实是数组首元素的地址
//arr == &arr[0]-- char*
size_t len = my_strlen(arr);//6
printf("%zd\n", len);
return 0;
}
2.3 指针的关系运算
//指针的关系运算
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
while (p < arr + sz) //指针的⼤⼩⽐较
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
三、野指针
野指针是指指向一个不确定、非法或已经释放的内存地址的指针。它不像正常指针那样指向一个有效的、可访问的内存位置，而是指向了一个未知或不应该访问的区域，这可能导致程序出现不可预测的行为和错误。
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
int main()
{
int* p;//局部变量不初始化的时候，里边放的是随机值
*p = 20;//非法访问，p就是野指针
return 0;
}
局部变量不初始化的时候，里边放的是随机值,非法访问p，p就是野指针
3.1.2 指针越界访问
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
for (i = 0; i <= sz; i++)
{
*p = i;
p++;
}
return 0;
}
当循环到11次的时候，p指向了数组最后一个元素后面的空间，就存在非法访问的问题。
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;
}
test函数返回后，n所占的四个字节的空间会还给操作系统，这个时候把返回值放进指针p，p就是野指针
3.2 如何规避野指针
3.2.1 指针初始化
初始化指针：在定义指针时，始终给它赋一个合法的初始值，如NULL或指向一个有效的内存地址。
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里，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。
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
初始化如下：
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int* p1 = #
int* p2 = NULL;
return 0;
}
总结一下：
1、如果指针变量有明确的指向，那么我们就可以直接给明确的地址
int a = 10;
int *p = &a;
2、如果指针变量当前还不知道指向哪里，那么这个时候就应该初始化为NULL
int *p = NULL;
3.2.2 小心指针越界
边界检查：在使用指针访问数组或其他有边界的内存区域时，要确保指针的访问在合法的范围内，避免越界操作。
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。
3.2.3 指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性
释放后置空：当释放动态分配的内存后，立即将指针设置为NULL，这样可以防止误操作。
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。
我们可以把野指针想象成野狗，野狗放任不管是非常危险的，所以我们可以找⼀棵树把野狗拴起来，就相对安全了，给指针变量及时赋值为NULL，其实就类似把野狗栓起来，就是把野指针暂时管理起 来。
不过野狗即使拴起来我们也要绕着走，不能去挑逗野狗，有点危险；对于指针也是，在使用之前，我们也要判断是否为NULL，看看是不是被拴起来起来的野狗，如果是不能直接使用，如果不是我们再去使用。
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int i = 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;
}
3.2.4 避免返回局部变量的地址
如造成野指针的第3个例子，不要返回局部变量的地址。
四、结尾
这一课的内容就到这里了，下节课继续学习指针的其他一些知识
如果内容有什么问题的话欢迎指正，有什么问题也可以问我！
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