第二周 第五天

一、什么是指针

指针是一种特殊的数据类型，使用它可以定义指针变量，指针变量中存储的是整型数据，该数据代表了内存的编号(地址)，可以通过来访问到对应的内存

二、为什么要使用指针

1、函数之间内存是相互独立的，但有些时候需要函数之间共享变量，普通传参是单向值传递

全局变量容易命名冲突

使用数组还需要额外传递长度

虽然函数之间内存空间和命名空间是相互独立的，但是地址空间是同一个，所以使用指针可以解决这个问题

2、由于函数之间普通变量是单向值传递(拷贝)，因此对于一些字节数比较多的变量，值传递的效率很低，如果传递的是地址只需要4(32位)/8(64位)字节，可以提高传参效率

3、堆内存无法取名字，它不想data、bss、stack、这些可以让变量名与对应的内存建立联系，只能使用指针变量记录堆内存的地址从而使用堆内存

三、如何使用指针

1、定义：

类型名* 变量名_p;

1、指针变量与普通变量的用法有很大区别，建议取名时以p结尾加以区分

2、指针变量的类型表示它存储的是什么类型变量的地址

int* p;，它决定了通过该指针变量能够连续访问的字节数

3、一个*只能定义一个指针变量

int* a,b,c; //a是指针变量，bc是int类型变量

int *p1,*p2,*p3 //p1p2p3都是指针变量

4、指针变量与普通变量一样，默认初始值是随机的，一般初始化为NULL

2、赋值

变量名_p = 地址; //必须是有权限且有意义的内存地址

栈内存: int num, int *p;

p=#

堆内存:

p=malloc(4);

3、解引用

*变量名_p;

*p=10;

printf("%d",*p);

通过该指针变量中存储的内存编号去访问对应的内存,具体连续访问的字节数由该指针类型决定

注意：该过程可能会产生段错误，根源是该指针变量中存储的是非法内存地址

四、使用指针需要注意的问题

空指针：值为NULL的指针变量叫做空指针，如果对空指针解引用就会产生段错误

NULL一般用来初始化指针变量

NULL是一种错误标志，如果一个函数的返回值类型是指针类型时，该函数执行出错则可以返回NULL

NULL可以被判断 if(NULL == p) if(!p)

注意：绝大多数系统中NULL就是0，个别系统中是1

如何避免空指针带来的段错误

当使用来历不明的指针前一定要先做判断

1、当函数的返回值是指针类型，获取后先判断再使用

2、当你函数是指针时，别人可能会传空指针，使用前先判断

野指针：指向不确定的内存空间的指针叫做野指针

对野指针解引用有什么后果：

1、一切正常

2、段错误

3、脏数据

野指针比空指针危害更大，因为它无法判断出来，并且问题可能是隐藏性的，短时间内不暴露而已

所有野指针都是程序员自己制造的

如何避免产生野指针：

1、定义指针变量时一定要初始化

2、函数不要返回局部变量(栈内存)的地址

3、当指针所指向的内存被释放后，指针变量要及时置空

int* p=malloc(4);

free(p);

p=NULL;

五、指针的运算

指针变量中存储的是整数，理论上整形数据可以使用的运算符它都可以使用，但是绝大多数运算都无意义

指针 + n <=>指针+指针类型字节数*n 前进了n个元素

指针 - n <=>指针-指针类型字节数*n 后退了n个元素

运算后得到的救过依然是一个临时的指针

指针-指针 <=>（指针-指针）/类型字节数，计算出两个指针变量之间间隔了多少个指针元素个数

必须类型相同的指针才能相减

六、const与指针

就近原则：看const右边先跟着 *（内存） 还是 p（指向）

const int* p; 保护指针所指向的内存数据不能修改

int const *p; 同上

int* const p; 保护指针的指向不能修改

const int* const p; 保护指针指向的内存和指向都不能改

int const * const p; 同上

当我们为了提高传参效率而使用指针时，传参效率提高了，但是变量共享后有被修改的风险，因此配合const可以进行保护

七、指针数组与数组指针

指针数组：

就是由指针组成的数组，它的成员都是类型相同的指针变量

类型* arr[长度]={};

数组指针：

专门指向数组的指针

类型 (*arrp)[长度]

int(*arrp)[10];

含义：arrp是一个专门指向类型为int，长度为10的数组的指针

当使用堆内存的二维数组时会使用它俩

八、指针与数组名

数组名是一种特殊的"指针"，它与数组在内存中的首地址之间存在映射关系，没有自己的存储空间，数组名是常量，不能修改它所代表的值

&arr[0] == &arr == arr

指针变量是有自己的存储空间，它与内存之间是指向关系，如果它存储了数组的首地址时，那么指针可以当做数组使用，同时数组名可以当做指针使用

int* p = arr;

p[i] == *(p+i)

arr[i] == *(arr+i)

九、二级指针

二级指针就是指向指针变量的指针，里面存储的是指针变量的地址

定义：

类型名** 变量名_pp;

赋值：

变量名_pp = &指针变量;

解引用：

*变量名_pp == 指针变量;

**变量名_pp == *指针变量 == 数据