前言
相信大家对指针应该不陌生吧,本文能带大家从零开始认识指针,了解指针的一些常用方法,并为后期指针学习打下良好基础。
指针是什么?
指针是什么?
- 指针是内存中一个最小单元的编号,也就是地址。
- 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。
总结:指针就是地址,口语中说的指针通常指的是指针变量
每个长条都有自己的编号,它的编号就是地址,也就是指针。
指针变量
我们可以通过&(取地址操作符)取出变量的内存起始地址,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;//在内存中开辟一块空间 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。int* 表示p变量的类型是int型指针。 return 0; }
一个小的单元到底是多大?
对于32位的机器,假设有32根地址线,那么假设每根地址线在寻址的时候产生高电平(高电压)和低电平(低电压)就是(1或者0);
那么32根地址线产生的地址就会是:
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000001
…
11111111 11111111 11111111 11111111
这里就有2的32次方个地址。
每个地址标识一个字节,那我们就可以给 (2^32Byte == 2^32/1024KB ==
2^32/1024/1024MB ==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB) 4G的空间进行编址。
同样的方法,那64位机器,如果给64根地址线,那能编2^32*4G的空间。
这里我们就明白:
在32位的机器上,地址是32个0或者1组成二进制序列,那地址就得用4个字节的空间来存储,所以一个指针变量的大小就应该是4个字节。
那如果在64位机器上,如果有64个地址线,那一个指针变量的大小是8个字节,才能存放一个地址。
总结:
指针变量是用来存放地址的,地址是唯一标示一个内存单元的。
指针的大小在32位平台是4个字节,在64位平台是8个字节
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?
准确的说:有的。
当有这样的代码:
int num = 10; p = #
要将&num(num的地址)保存到p中,我们知道p就是一个指针变量,那它的类型是怎样的呢?
我们给指针变量相应的类型。
char *pc = NULL; int *pi = NULL; short *ps = NULL; long *pl = NULL; float *pf = NULL; double *pd = NULL;
这里可以看到,指针的定义方式是: type + * 。
其实:
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。
那指针类型的意义是什么?
指针±整数
我们来分析下图:
指针类型决定了:指针进行解引用操作的时候,访问几个字节(权限)。
char* 的指针解引用访问一个字节
int* 的指针解引用访问4个字节
double* 的指针解引用访问8个字节
再来分析:
指针类型决定了指针的步长(向前 / 向后 ,走一步都多大距离)
int * 指针+1,意思是跳过一个整型,也就是向后走4个字节。
char * 指针+1,意思是跳过一个字符,也就是向后走1个字节。
double * 指针+1,意思是跳过一个 double,也就是向后走8个字节。
short * 指针+1,意思是跳过一个short,也就是向后走2个字节。
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)
野指针成因
- 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; }
- 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; }
- 指针指向的空间释放,后期会在动态内存开辟的时候详细讲解,这里提一下。
如何规避野指针
- 指针初始化
- 小心指针越界
- 指针指向空间释放,及时置NULL
- 避免返回局部变量的地址
- 指针使用之前检查有效性
#include <stdio.h> int main() { int *p = NULL; int a = 10; p = &a; if(p != NULL) { *p = 20; } return 0; }