【C语言】初学者眼中的指针(基础向）

目录

一.指针

二.野指针

三. 指针的运算

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一.指针

1.指针

指针是内存中一个最小单元的编号，也就是存放数据的地方的编号，简单的来说指针就是地址。
 我们常说的指针是指针变量，指针变量是存放地址的变量。

内存单元编号：

32位机有2的32次方个内存单元             每个单元编号都是一个32位的二进制数       

64位机有2的64次方个内存单元             每个单元编号都是一个64位的二进制数       

不论32位机器还是64位机器，每个内存单元的空间大小是1个字节（8比特位），也就是说一个整型变量要占4个字节（变量在内存中以补码的形式存放，因此需要占4个字节）

2.1指针变量

通过&（取地址操作符，单目操作符）取出变量的内存起始地址，把起始地址存放到一个变量中，那么这个变量就是指针变量。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10;   //定义整型变量时，会在内存中开辟出4个字节大小的空间(4个内存单元）
 int *p = &a;  //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就是一个之指针变量。
// *   说明p是指针变量
// int 说明p中存放的是int型变量的地址
 return 0;
}

注意：指针变量的大小在32位平台是4个字节，在64位平台是8个字节，与什么类型的指针变量无关。因为指针变量中存放的是地址，而地址的大小只与32位和64位平台有关。

2.2指针变量的类型

变量有着不同的类型，指针变量也有类型。

char  *p = NULL;

int   *p = NULL;

short *p = NULL;

指针的定义方式为  类型 + * +指针变量名

char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。

short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。

int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。

2.3指针变量分类的意义：

①指针变量的类型不同，在解引用时的访问权限也各不相同

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。

总结：指针变量的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限，能操作几个字节。 

②指针加减整数

char型指针+1则地址1，int型指针+1则地址4。

 总结：指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大距离

二.野指针

概念：野指针就是指针变量指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）

1.野指针的形成原因

①. 指针（变量）未初始化

#include <stdio.h>
int main()
{ 
 int *p;//指针变量未初始化，默认为随机值
    *p = 20; //该程序会报错，因为该指针变量是野指针，没有明确的指向
 return 0;
}

②. 指针越界访问

③.指针指向的空间释放 

#include <stdio.h>
int* test()
{
    int a = 10;   
    return &a;
}     //变量a出函数后会自动销毁，a变量所占的空间也会销毁。
int main()
{
    int* p = test();
    *p = 20;  //a变量的空间释放后，不能再对a变量的地址进行解引用
    return 0;
}

2.如何避免野指针

①. 指针初始化

②. 小心指针越界

③. 指针指向空间释放，及时置NULL

④. 避免返回局部变量的地址

⑤. 指针使用之前检查有效性

#include <stdio.h>
int main()
{
    int *p = NULL;
    int a = 10;
    p = &a;
    if(p != NULL)
   {
        *p = 20;
   }
    return 0;
}

三. 指针的运算

1.指针+-整数

#include <stdio.h>
int main()
{
    char ch[6];
    for (char* p = ch; p < &ch[6];)  //for语句的调整部分可省略
                     //指针的的关系运算
    {
        *p++ = 0;  //先解引用p进行赋值后再++，指针+-整数
    }  //数组的初始化
    return 0;
}

2.指针-指针

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6, 7,8,9,10 };
    char c[5];
    //指针和指针相减的前提:两个指针指向同一块空间
    printf("%d\n", &arr[9]- & c[0]);  //err   结果没有任何意义
    printf("%d\n", &arr[9] - &arr[0]); //9    指针-指针得到的是两个指针之间的元素个数
    return 0;
}

注意：1.指针和指针相减的前提:两个指针指向同一块空间

           2.指针-指针得到的是两个指针之间的元素个数

通过学习指针-指针可以实现一个求字符串长度的函数：

#include <stdio.h>
#include<string.h>
int my_strlen(char* p)
{
    char* start = p;
    while (*p != '\0')
    {
        p++;
    }
    return p - start;
}
int main()
{
    char ch[] = { "abc" };
    printf("%d\n", strlen(ch));   //3
    printf("%d\n", my_strlen(ch));   //3
    return 0;
}