嵌入式学习之c语言指针

一、指针基础

1.概念

• 计算机中的内存中的每一个字节都有一个地址，地址用16进制表示。一般可以理解为指针就是地址，地址就是指针。
• 定义指针

int* ptr;//定义了一个指向整数的指针,ptr中可以存储int类型的首个字节的地址，int就是让它连续读sizeof(int)个字节。
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int a =10;
int* ptr = &a;//ptr现在存储的是a的地址，是int*类型
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int value = *ptr //ptr解引用，也就是降级，故value被赋值为10
“*”是间接访问操作符，作用是通过指针访问存储在该地址上的值

• 指针是一个变量，它存储了另一个变量的内存地址。换句话说，指针本身存储的是一个内存地址，而不是一个具体的值。
• 指针有类型，这意味着它指向的是特定类型的数据。例如，int* 是一个指向整数的指针，char* 是一个指向字符的指针，double* 是一个指向双精度浮点数的指针。

2.野指针

• 野指针（dangling pointer）是指向已释放或未分配内存区域的指针。它们通常是在以下情况下产生的：
  1.指针没有初始化：指针变量被声明但未初始化，指向一个不确定的位置。

#include <stdio.h>

int main() {
   
    int* ptr;  // 未初始化的指针，指向不确定的位置
    *ptr = 10; // 未定义行为，可能会导致程序崩溃

    return 0;
}

2.指针指向的内存被释放：指针指向的内存被释放后，指针未被置为 NULL 或未重新指向有效内存。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
   
    int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int)); // 动态分配内存
    *ptr = 10;
    free(ptr); // 释放内存
    *ptr = 20; // 未定义行为，ptr 成为野指针

    return 0;
}

3.超出作用域：局部指针变量指向的内存超出其作用域，导致指针悬挂

#include <stdio.h>

int* danglingPointer() {
   
    int localVar = 10;
    return &localVar;  // 返回局部变量的地址，局部变量在函数返回后被销毁
}

int main() {
   
    int* ptr = danglingPointer();
    printf("%d\n", *ptr); // 未定义行为，ptr 是一个野指针

    return 0;
}

• 避免野指针的方法
  1.初始化指针：声明指针时将其初始化为 NULL。
  2.释放内存后将指针置为 NULL：释放动态内存后，将指针置为 NULL。
  3.慎用局部指针返回值：不要返回指向局部变量的指针。可以使用动态内存分配或者静态变量解决此问题。
  4.定期检查指针有效性：在使用指针前，检查其是否为 NULL。

if (ptr != NULL) {
   
    // 安全使用指针
}

指针变量

1.存储指针的变量称之为指针变量，即指针变量空间中存储的是地址。
2.指针变量中存储的都是其他变量的首地址。
3.存储一级指针地址的指针变量，称之为二级指针。依次类推，就是多级指针

int*** ptr3 ---->ptr3中可以存储int**类型变量空间的首地址，ptr3自己则是int ***类型

4.指针变量的大小与指针变量类型没有关系，而是与操作系统有关系，32位操作系统地址空间最大为2^32,即指针变量为4个字节。64位操作系统依此类推为8个字节。
5.&取变量首地址，但无法获取常量的地址，打印地址则用%p
6.指针变量定义时可以给一个具体的指针，如果现在没有具体的值，那么将该指针指向null，占位。

int* pe;
pe = &e;//等价于int* pe=&e;
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int* pc=&b;//将b变量的首地址，赋值给pc，此时可以说pc指向b
int* pd=pc;//将pc空间的数据赋值给pd，那么可以说pd和pc指向同一个内存空间

7.在口