1.指针是什么?
1.1 指针是内存中一个最小单元的编号,也就是地址
1.2 平时口语中说的指针,通常指的是指针变量,是用来存放内存地址的变量
指针变量:我们可以通过&(取地址操作符)取出变量的内存其实地址,把地址可以存放到一个变量中,这个变量就是指针变量.
#include <stdio.h> int main() { int a = 10; int *p = &a;//这里我们对变量a,取出它的地址,可以使用&操作符。 //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就是一个指针变量。 return 0; }
总结:
指针变量,用来存放地址的变量。(存放在指针中的值都被当成地址处理)。
思考:一个指针变量的大小是多少呢?
2.指针和指针类型
我们都知道,变量有不同的类型,整形,浮点型等。那指针有没有类型呢?答案是肯定的.
char *pc = NULL; int *pi = NULL; short *ps = NULL; long *pl = NULL; float *pf = NULL; double *pd = NULL;
指针的定义方式是: type + *.因此,
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。其他的类型以此类推.
那指针类型的存在意义是什么?
2.1 指针+-整数
试问如果我写出这样的代码,那么打印在屏幕上的结果分别是多少呢?
#include <stdio.h> int main() { int n = 10; char *pc = (char*)&n; int *pi = &n; printf("%p\n", &n); printf("%p\n", pc); printf("%p\n", pc+1); printf("%p\n", pi); printf("%p\n", pi+1); return 0; }
可以看出,由于pc是指向char类型的指针,pi是指向int类型的指针,当同时将他们加1时,他们地址的变化是不同的,也即是,指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大(距离)比如char类型的指针加一后指针向后移动一个字节,int类型的指针加一后移动4个字节.
注意:同时需要注意的是,上文说过,指针变量存储的地址是一个字节,而例如int,double,这些变量拥有大于一的字节空间,那么指针存储的地址就为最前面的第一个字节的空间有些类似于数组名和数组的关系.
2.2指针的解引用
#include <stdio.h> int main() { int n = 0x11223344; char *pc = (char *)&n; int *pi = &n; *pc = 0; //重点在调试的过程中观察内存的变化。 *pi = 0; //重点在调试的过程中观察内存的变化。 return 0; }
调出监视窗口后,可以看出,当解引用pc时,操纵的字节大小为一个字节,
而当解引用pi时,此时变量n中的数字全变为0,也可以说明,解引用pi指针时访问了4个字节的大小.
因此,指针的类型决定了,对指针解引用的时候有多大的权限(能操作几个字节)。
比如: 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
3.野指针
概念: 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
#include <stdio.h> int main() { int *p;//局部变量指针未初始化,默认为随机值 *p = 20; return 0; }
2.指针越界访问
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {0}; int *p = arr; int i = 0; for(i=0; i<=11; i++) { //当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针 *(p++) = i; } return 0; }
3. 指针指向的空间释放
#include <stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int* p = malloc(sizeof(int)); free(p); *p = 20; return 0; }
当申请的空间被收回时,再利用指针修改指向空间的值,此时空间已经没有了,再去操作这块空间就属于违规操作.
3.2如何规避野指针
1.指针初始化
当定义指针时,如果暂时没有想要指向的对象,可先将指针指向空.
int *p = NULL;
2.小心指针越界
如循环时要考虑循环条件是否得当
3.指针指向空间释放即使置NULL
当指针所指向的空间被释放时该指针要及时置为空
#include <stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int* p = malloc(sizeof(int)); free(p); p = NULL; return 0; }
4.避免返回局部变量的地址
因为局部变量如函数里的变量在出函数后就被销毁,此时的指针虽记录着地址,但实际上所指向的空间已经被销毁了.
5.指针使用之前检查有效性
4.指针运算
4.1指针-指针:
以数组为代表,指针-指针所得到的值为两个指针之间的元素个数.
#include <stdio.h> #include<stdlib.h> int my_strlen(int * s) { int * p = s; while (*p != '\0') p++; return p - s; } int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; int x = my_strlen(arr); printf("%d", x); }
4.2指针的关系运算
for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];) { *--vp = 0; }
通过指针与指针之间的相比较也可求出数组大小.
5.指针和数组
由此代码可以得出数组名表示的是数组首元素的地址的结论
#include <stdio.h> int main() { int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); for(i=0; i<sz; i++) { printf("&arr[%d] = %p <====> p+%d = %p\n", i, &arr[i], i, p+i); } return 0; }
既然可以把数组名当成地址存放到一个指针中,我们使用指针来访问一个就成为可能
所以 p+i 其实计算的是数组 arr 下标为i的地址。
那我们就可以直接通过指针来访问数组
6.二级指针
指针变量也是变量,是变量就有地址,那指针变量的地址存放在哪里?
这就是二级指针,存放一级指针的地址.
对于二级指针的运算有:
*ppa 通过对ppa中的地址进行解引用,这样找到的是 pa , *ppa 其实访问的就是 pa .
**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作: *pa ,那找到的是 a
int b = 20; *ppa = &b;//等价于 pa = &b; **ppa = 30; //等价于*pa = 30; //等价于a = 30;
7.指针数组
指针数组听起来有些拗口,那么指针数组是指针还是数组?
数组我们已经知道整形数组,字符数组,那么数组指针也就是一个数组.
int* arr3[5]是什么?
也即是存放5个指针的数组
结尾:今天的分享到此结束,喜欢的朋友如果感觉有帮助可以点赞三连支持,咱们共同进步!