C语言基础：008 C基础语法 - 指针-优快云博客

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指针
1. 指针是用来存放地址的，地址是唯一标示一块地址空间的。
  
  指针的大小在 32 位平台是 4 个字节，在 64 位平台是 8 个字节。
  1. 指针就是地址；平时口语中说的指针，通常指的是指针变量，是用来存放内存地址的变量。
  2. 指针变量
    1. 我们可以通过 &（取地址操作符）取出变量的内存实际地址，把地址可以存放到一个变量中，这个变量就是指针变量。
    2. 指针变量，用来存放地址的变量。（存放在指针中的值都被当成地址处理）。
    3. code示例
      #include <stdio.h> int main() { int a = 10;//在内存中开辟一块空间 int* p = &a;//对变量a，取出它的地址，可以使用&操作符。 //a变量占用4个字节的空间，这里是将a的4个字节的第一个字节的地址存放在p变量中，p就是一个指针变量。 printf("%d %d %d %d %d \n", p, &p, *p, a, &a);// 869463732 869463768 10 10 869463732 return 0; }
2. 在 32 位的机器上，地址是 32 个 0 或者 1 组成二进制序列，那地址就得用 4 个字节的空间来存储，所以一个指针变量的大小就应该是 4 个字节。那如果在 64 位机器上，如果有 64 个地址线，那一个指针变量的大小是 8 个字节，才能存放一个地址。

指针类型

指针 +- 整数

指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	char* pc_1 = NULL;  // char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。
	short* ps_1 = NULL; // short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。
	int* pi_1 = NULL;   // int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。
	long* pl = NULL;
	float* pf = NULL;
	double* pd = NULL;

	int n = 1111111;
	printf("%d\n", n);     // 1111111
	char* pc = (char*)&n;
	int* pi = &n;
	printf("%d\n", n);     // 1111111
	printf("%p\n", &n);    // 000000C7FA05FC74
	printf("%p\n", pc);     // 000000C7FA05FC74
	printf("%d\n", *pc);    // 71
	printf("%p\n", pc + 1); // 000000C7FA05FC75
	printf("%p\n", pi);      // 000000C7FA05FC74
	printf("%d\n", *pi);     // 1111111
	printf("%p\n", pi + 1); // 000000C7FA05FC78

	return 0;
}

指针的解引用

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。

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int n = 11223344;
	char* pc = (char*)&n;
	int* pi = &n;
	printf("%d\n", n);  // 11223344
	printf("%p\n", &n); // 000000187D50F5B4
	printf("%p\n", pc); // 000000187D50F5B4
	printf("%d\n", *pc);// 48
	printf("%p\n", pi); // 000000187D50F5B4
	printf("%d\n", *pi);// 11223344
	*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;
}

野指针

野指针概念
1. 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）

野指针成因

野指针形成的三个原因
1. 指针未初始化
2. 指针越界访问
3. 指针指向的空间释放

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int* p_0;// 1. 指针未初始化：局部变量指针未初始化，默认为随机值
	*p_0 = 20;

	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 11; i++)
	{
		//2. 指针访问越界：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;
}

如何规避野指针
1. 规避野指针的几种方式
  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. 避免返回局部变量的地址
  
  5. 指针使用之前
2. code示例
```
#include <stdio.h>
int main()
{
	int* p = NULL; // 1. 指针初始化
	int a = 10;
	p = &a;
	if (p != NULL) // 5. 指针使用之前检查有效性
	{
		*p = 20;
	}
	return 0;
}
```

指针运算

指针有哪些运算
1. 指针 +- 整数
2. 指针 - 运算
3. 指针的关系运算
实际在绝大部分的编译器上是可以顺利的完成指针关系运算，但应该避免这样写，因为标准规定中并不保证它可行。
标准规定：
1. 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。

code示例

#define N_VALUES 5
#include <stdio.h>

int main()
{
	char* s = "abc";
	char* p = s;
	while (*p != '\0')
	{
		p++; // 1. + 指针
		printf("%d %p\n", *p, p);
	}
	/*
	* 98 00007FF676509C21
	* 99 00007FF676509C22
	* 0 00007FF676509C23
	*/
	// 2. - 指针
	printf("%p %p %d\n",p, s, p - s); // 00007FF676509C23 00007FF676509C20 3
	
	float values[N_VALUES];
	float* vp;
	for (vp = &values[N_VALUES - 1]; vp >= &values[0]; vp--) {
		*vp = 0; // 3. 指针的关系运算
		printf("%d %p\n", *vp, vp);
	}
	/*
	* 0 000000CED870F738
	* 0 000000CED870F734
	* 0 000000CED870F730
	* 0 000000CED870F72C
	* 0 000000CED870F728
	*/

	return 0;
}

指针和数组

数组名表示的是数组首元素的地址
1. 数组名和数组首元素的地址是一样的
2. 把数组名当成地址存放到一个指针中，不仅可以通过数组下标来访问数组，也可以使用指针来访问一个数组

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3 };
	printf("arr = %p\n", arr);         // arr = 000000810BD4FB98
	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]); // &arr[0] = 000000810BD4FB98

	int* p = arr; // 指针 p 存放的是数组首元素的地址
	printf("p = %p\n", p);  // p = 000000810BD4FB98

	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 5
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("&arr[%d] = %p   <====> p+%d = %p\n", i, &arr[i], i, p + i);
		printf("arr[%d] = %d   <====> *(p+%d) = %d\n", i, arr[i], i, *(p + i)); // 通过指针来访问数组
	}
	/*
	* &arr[0] = 000000810BD4FB98 ? <====> p+0 = 000000810BD4FB98
	* arr[0] = 1 ? <====> *(p+0) = 1
	* &arr[1] = 000000810BD4FB9C ? <====> p+1 = 000000810BD4FB9C
	* arr[1] = 2 ? <====> *(p+1) = 2
	* &arr[2] = 000000810BD4FBA0 ? <====> p+2 = 000000810BD4FBA0
	* arr[2] = 3 ? <====> *(p+2) = 3
	* &arr[3] = 000000810BD4FBA4 ? <====> p+3 = 000000810BD4FBA4
	* arr[3] = 0 ? <====> *(p+3) = 0
	* &arr[4] = 000000810BD4FBA8 ? <====> p+4 = 000000810BD4FBA8
	* arr[4] = 0 ? <====> *(p+4) = 0
	*/

	return 0;
}

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。

二级指针的运算

*ppa 通过对 ppa 中的地址进行解引用，这样找到的是 pa ， *pa 访问的就是 pa 。
**ppa 先通过 *ppa 找到 pa , 然后对 pa 进行解引用操作，那找到的是 a 。

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 111;
	int* pa = &a;
	int** ppa = &pa; // 二级指针
	// a的地址 = 000000E01CBCF8B4, pa中存放的内容 = 000000E01CBCF8B4
	printf("a的地址 = %p, pa中存放的内容 = %p\n", &a, pa);
	// pa的地址 = 000000E01CBCF8D8, ppa中存放的内容 = 000000E01CBCF8D8, ppa的地址 = 0000002BF390F668
	printf("pa的地址 = %p, ppa中存放的内容 = %p, ppa的地址 =  %p\n", &pa, ppa, &ppa);
	int b = 20; 
	*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
	printf("%p\n", &b);          // 0000002BF390F684
	printf("%p %p\n", *ppa, pa); // 0000002BF390F684 0000002BF390F684

	**ppa = 30;
	//等价于*pa = 30;
	//等价于a = 30;

	return 0;
}

指针数组

指针数组是数组。是存放指针的数组。

code示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr1[5];
	char arr2[6];
	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。

	return 0;
}

C语言基础：008 C基础语法 - 指针

指针

指针类型

指针 +- 整数

指针的解引用

野指针

野指针概念

野指针成因

如何规避野指针

指针运算

指针有哪些运算

指针和数组

数组名表示的是数组首元素的地址

二级指针

指针数组