C语言11-指针1-基础知识

摘要：本文概述了指针的核心概念与应用。主要内容包括：指针的优点（高效访问内存、操作硬件）、基本概念（地址与指针变量）、注意事项（野指针、内存泄漏）。介绍了指针运算符(&取地址，*解引用)和指针变量的定义形式（空指针NULL）。详细说明了指针算术运算的特性（偏移量由数据类型决定）以及指针作为函数参数的两种传递方式（值传递和地址传递）。文中通过具体示例展示了指针的操作方法，并强调了使用指针时的关键注意事项。

一、指针概要

1、优点

1. 让代码更加简洁高效
2. 提供直接访问内存的操作
3. 利用指针可以直接操作硬件

2、概念

1. 地址：内存中每个字节有唯一编号（地址），寻址范围由系统位数决定。区分内存中不同字节的编号（寻址范围：0 - 2^64 -1）
2. 指针：指针就是地址，地址就是指针，指针比地址多了指向的概念
3. 指针变量：存放指针（地址）的变量称为指针变量（64位操作系统中所有指针变量均为8个字节）

3、注意事项

1. 未初始化指针（野指针）可能导致程序崩溃。
2. 指针类型需与指向的数据类型匹配，避免未定义行为。
3. 动态分配内存后需手动释放，防止内存泄漏。

二、指针的运算符

1、&：取地址运算符，获得变量在内存空间中的首地址

1. 只有变量（左值）才能&，常量和表达式不能进行&操作
2. &构成的表达式类型位：变量的类型升级后的类型

2、 *：获得指针指向的空间，或者对应空间中的值

1. *运算符连接的内容必须为指针类型，不能是普通变量类型
2. 如果直接使用*对应的表达式，表达式值为：该指针指向空间中的值
3. 如果使用*对应的表达式其类型为：指针类型降级后的类型
4. *对应的表达式作为左值表示，将等号右边的值放入指针指向的空间

三、指针变量

1、基本形式：  存储类型 数据类型 *变量名；

2、野指针：未经初始化的指针或者指向已经被释放空间的指针，称为野指针

3、空指针：指向内存地址为0x0的指针称为空指针，用NULL来表示。

                   内存地址0x0空间为只读空间，不能赋值，NULL指针不能执行*p = value操作

eg：

4、指针特性：间接访问

                    间接访问：通过变量在内存中的地址访问变量空间  （指针变量）

                    直接访问：通过变量的变量名访问变量空间  （普通变量）

四、指针的算数运算

1、算数运算符：

                                +        -        ++        --

1. 指针偏移的大小由指针指向的数据类型大小决定
   1. 两个指针相减得到的结果为，元素差 / 数据类型偏移量

2、不同数据类型的指针字节空间

1. char *: 取0x2000开始的1个字节空间数据
2. int *: 取0x2000开始的4个字节空间数据
3. float *: 取0x2000开始的4个字节空间数据
4. double *:取0x2000开始的8个字节空间数据

3、不同数据类型的指针偏移量

1. char *: 偏移量为1个字节
2. int *: 偏移量为4个字节
3. float *: 偏移量为4个字节
4. double *:偏移量为8个字节

4、示例

个人注解：

        *q 为0x18 对应的十进制是 24 ，所以q - p 的元素差是24（NULL为0）

        int *的偏移量是4个字节

        所以q - p = 24 / 4 = 6

五、指针常见操作

1、注意事项：

1. 指针有两个需要注意的概念：指针变量本身，指针指向的空间
2. 对指针变量：p或者q修改，改变的是指针的指向
3. 对*p或者*q操作,改变的是指针指向的空间，指针还是指向原有的空间

2、不同情况分析：

六、指针作为函数参数

1、值传递：

1. 实参将值传递给形参，形参的值改变，实参不会改变
2. 函数体内部想使用函数体外部变量值的时候，使用值传递

2、地址传递：

1. 实参将地址传递给形参，形参是指向实参的指针，可以利用形参修改实参的值
2. 函数体内部想修改函数体外部变量值的时候，使用地址传递

3、小试牛刀：