1、指针是什么?
在写C语言程序的时候,创建的变量、数组都需要在内存上开辟空间。每个内存都
有唯一的编号,这个编号也称为地址编号,也就是地址,即指针 ;如下图
地址编号 = 地址 = 指针
这里我们需要明确两个要点:
1、指针是内存中最小单元的编号,也就是地址,这上面我们已经解释过了
2、平时口语说的指针,通常是指针变量,是用来存放内存地址的变量,这里做何解释呢?
1. int a = 0; 2. int* p = &a; 3. //&a取出a的地址
比如上述代码,p就是我们口语所说的指针,但其实它是一个指针变量,里面存放的是a的地址
其实看过博主前面的文章的宝子都知道,博主在前面讲过指针变量的大小为4个字节和8个字节。当时没有做出解释,其实这里就需要涉及到知道计算机当中是如何编址的?
那我们这里总共就有2^32个地址,每一个地址标识一个字节,那么就有4GB的空闲进行编址,计算如下
那么对于64位的机器来说,我们就会有2^64个地址,每个地址标识一个字节,而对于一般的计算机而言我们不会把64根线全用上,通常用8GB的空闲进行编程,计算如下
而我们的指针变量存放着我们的地址,所以我们就明白了
总结:
1、地址就是指针,口语中的指针指的是指针变量
2、在32位的机器上,指针变量的大小为4;在64为的机器上时,指针变量大小为8
2、指针和指针类型
指针的类型和定义方式
int * | 存放int类型变量的指针 |
char * | 存放char类型变量的指针 |
short * | 存放short类型的变量 |
long * | 存放long类型的变量 |
float * | 存放float类型的变量 |
double * | 存放double类型的变量 |
指针的定义方式 | type + * |
2.1、指针+ - 整数
这里我们需要明确,指针就是地址,所以指针 + - 整数,其实就是对地址+ -;而指针类型决定着+/-1操作时所需要跳过的字节数;比如整形指针+1就跳过4个字节;char类型指针+1就跳过一个字节,应用如下:
如上图,pa为整型,pa+1后地址从00BBFA38-->00BBFA3C,跳了四个字节;pc为char类型,pc+1后地址从00BBFA38-->00BBFA39,跳了一个字节;博主这里只移动了一个字节,若移动n个,只需要用指针所在类型所占字节乘以n就行
2.2、指针的解应用
type * p //*说明p是指针变量 |
1.p指向的对象的类型 |
2.p解引用的时候访问的对象大小是sizeof(type) |
首先我们先看一段代码的运行结果
这里我们发现,我们用解引用操作符访问int型的pa时,这时候四个字节的数都变为了0;
那么这时候我们再看一段代码:
而这里,我们用解引用操作符访问char型的pa时,这个时候只有一个字节的数变为了0;a变为了0x11223300,这里需要注意0x11223344在存储时是倒着存储的,由于这里a为16进制数,一位16进制的数需要用4个2进制数表示,也就是4比特位,两位就是8比特位为一个字节,所以题中用解应用操作符访问char型的pa时,44都变为了0,就是因为44占用一个字节;
总结
指针类型可以决定指针解引用的时候访问多少个字节(指针的权限)
3、野指针
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)
3.1、野指针成因
1、指针未初始化
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. int *p;//局部变量指针未初始化,默认为随机值 5. *p = 20; 6. return 0; 7. }
2、指针越界访问
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. int arr[10] = {0}; 5. int *p = arr; 6. int i = 0; 7. for(i=0; i<=11; i++) 8. { 9. //当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针 10. *(p++) = i; 11. } 12. return 0; 13. }
3、指针指向的空间释放
1. //int* test() 2. //{ 3. // int a = 110; 4. // return &a; 5. //} 6. // 7. //int main() 8. //{ 9. // int* p = test(); 10. // printf("%d\n", *p); 11. // 12. // return 0; 13. //}
上述代码在调用test()函数时,这时候内存会为a变量开辟一块空房间,这时候&a会取出a的地址并返回,但是这时候由于test()函数的结束,a的空间还给操作系统了,那么这里指针p指向空间就会被释放,p就变成了野指针;
3.2、如何规避野指针
1.指针初始化:明确知道指针初始化为谁的地址,就直接初始化;不知道指针初始化什么值,暂时初始化为NULL;
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.指针使用之前检查有效性