初阶指针C语言(上)

简介: 初阶指针C语言(上)

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

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