【C语言】—— 指针从入门到进阶(1)

简介: 【C语言】—— 指针从入门到进阶(1)

一、指针的概念

顾名思义,指针就是可以指向某个位置;指针变量就是用来存放某个数或某块空间的地址;

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;//在内存中的开辟一块空间
  int* pa = &a;//这里对变量a去地址,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就是一个之指针变量*/
  printf("%d ", *pa);
  return 0;
}

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二、指针和指针类型

在我们所学过的数据类型中,有整型、短整型、浮点型、长整型等等;那么指针有没有类型呢?指针是如何定义的?

指针定义的方法:

       类型  + * +  变量名

  char* pc = NULL;//字符指针 --- 指针变量是pc 它的类型是char* 
  int* pi = NULL;//整型指针 --- 指针变量是pi 它的类型是int* 
  short* ps = NULL;//短整型指针 --- 指针变量是ps 它的类型是short* 
  long* pl = NULL;//长整型指针 --- 指针变量是pl 它的类型是long* 
  float* pf = NULL;//单精度浮点型指针 --- 指针变量是pf 它的类型是float* 
  double* pd = NULL;//双精度浮点型指针 --- 指针变量是pd 它的类型是double* 

2.1指针加减整数

指针既然存放的是某个数或某块空间的地址,那么指针加减整数会发生什么样的变化呢?

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n = 10;
  int* pi = &n;
    //%p --- 是以十六进制的形式打印地址的
  printf("%p\n", &n);
  printf("%p\n", pi);
  printf("%p\n", pi + 1);
  return 0;
}

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2.2指针的解引用

      指针存的是某个数或某块空间的地址, 当我们想要得到这个数或这块空间的内容,就需要解引用操作;举个例子:开学进入宿舍你需要钥匙,有钥匙才能开门;登录微信、QQ、微博需要账户和密码,有账户和密码才能看到内容;这些我们需要的东西就可以被理解为解引用操作;

#include <stdio.h>
int main()
{
  int n = 10;
  int* pi = &n;
  printf("%d\n", *pi);
  //这里在pi前加一个'*'号表示对pi存储的地址进行解引用,就是为了得到这个地址所对应的值
  return 0;
}

三、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野指针产生的原因

1.指针未初始化

我们在创建局部变量的时候,未初始化,默认这个变量是随机值;在局部变量指针里,也是一样的; 

#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

这里大家可以简单了解一下,先不做详细介绍,在后期会为大家做补充;

3.2如何避免野指针

1. 指针要初始化
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
 

这里注重讲一下第四点:

看下面的代码,刚接触了指针的知识就编出这样的代码,想着最后打印出来是10,结果真是10吗?

int* test()
{
  int a = 10;
  int* p1 = &a;
  return p1;
}
int main()
{
  int* p=test();
  printf("%d\n", *p);
  return 0;
}

通过编译,得到了结果为10,真是开心的不得了;  

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

你认为真的就是10吗?

#include <stdio.h>
int* test()
{
  int a = 10;
  int* p1 = &a;
  return p1;
}
int main()
{
  int* p=test();
  printf("hehe\n");
  printf("%d\n", *p);
  return 0;
}

按照上面的代码,只是多了一个提前打印一个呵呵,本质上来讲应该是不会影响最后的结果;但调试后的结果如下:

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

结果是5,这里就说明避免返回局部变量的地址


简单的将就是空间被覆盖了;


具体原因:(请看函数栈帧的创建和销毁)https://blog.csdn.net/sjsjnsjnn/article/details/122811828?spm=1001.2014.3001.5501

四、指针的运算

4.1指针 + - 整数

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int* p = arr;
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", *(p + i));//指针p+下标(0~9),通过下标的访问并解引用找到了对应的值
  }
  return 0;

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4.2 指针  -  指针

#include <stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
  char* pc = s;
  while (*pc != '\0')
  {
    pc++;
  }//这里是找到'\0'的地址与其首地址相减(指针 - 指针)得到元素个数
  return pc - s;
}
int main()
{
  char c[]="abcdef";
  int ret = my_strlen(c);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

五、指针和数组

数组是一块连续的空间,如果将数组的地址存到指针变量里,结合上文,会有哪些变化呢?

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
  int* p = arr;
  printf("%p\n", arr);
  printf("%p\n", &arr[0]);
  printf("%p\n", p);
  return 0;
}

1ecd1b2606ed46e9956a89f231c9802c.png

结论:数组把地址存到指针变量里是存的是数组首元素的地址,也可以说p存的是1的地址;

六、总结

        以上是指针的入门,帮助刚接触C语言的小伙伴对于指针的初始先认个脸,马上更新指针的进阶,内容会很长,但是很丰富。

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