二、const修饰指针
变量是可以修改的,如果把变量的地址交给⼀个指针变量,通过指针变量的也可以修改这个变量。
但是如果我们希望⼀个变量加上⼀些限制,不能被修改,怎么做呢?
这就是const的作用。
我们看下⾯四段代码,来分析:
不难发现,结论:const修饰指针变量的时候
(1)const如果放在*的左边,修饰的是指针指向的内容,保证指针指向的内容不能通过指针来改变。 但是指针变量的内容(地址)可变。
(2) const如果放在*的右边,修饰的是指针变量本⾝,保证了指针变量的内容(地址)不能修改,但是指针指向的内容,可以通过指针改变。
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)
怎么样会产生野指针呢?
3.1 野指针的产生
3.1.1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; }
一般来说指针未初始化,会默认为随机值。
3.1.2 指针的越界访问
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {0}; int *p = &arr[0]; int i = 0; for(i=0; i<=11; i++) { *(p++) = i;//当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针 } return 0; }
当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针
3.1.3 返回栈空间地址的问题
#include <stdio.h> int* test() { int n = 100; return &n; } int main() { int*p = test(); printf("%d\n", *p); return 0; }
因为n是text函数中的局部变量(在栈区),当用到n时,n向内存申请空间,当text函数结束时,n变量消失,其申请空间释放,此时返回栈空间地址,通过该地址找不到n,所以p为野指针。
既然了解野指针的产生,那我们在写代码时应该注意什么,才能减小野指针的产生呢?
3.2 避免野指针
3.2.1 指针初始化
如果明确知道指针指向哪⾥就直接赋值地址,如果不知道指针应该指向哪⾥,可以给指针赋值NULL.
NULL 是C语⾔中定义的⼀个标识符常量,值是0,0也是地址,这个地址是⽆法使⽤的,读写该地址会报错。
3.3.2 指针变量不再使用时,及时置NULL,指针使用之前检查有效性
当指针变量指向⼀块区域的时候,我们可以通过指针访问该区域,后期不再使⽤这个指针访问空间的 时候,我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个规则就是: 只要是NULL指针就不去访问, 同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。下面看一串代码:
int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,67,7,8,9,10}; int *p = &arr[0]; int i=0; for(i=0; i<10; i++) { *(p++) = i; } p = NULL;//此时p已经越界了,可以把p置为NULL //下次使⽤的时候,判断p不为NULL的时候再使⽤ //... p = &arr[0];//重新让p获得地址 if(p != NULL) //判断 { //... } return 0; }
四、 assert断⾔
assert.h 头⽂件定义了宏 assert() ,⽤于在运⾏时确保程序符合指定条件,如果不符合,就报
错终⽌运⾏。这个宏常常被称为“断⾔”。
assert(p != NULL);
上⾯代码在程序运⾏到这⼀⾏语句时,验证变量 p 是否等于 NULL 。如果确实不等于 NULL ,程序 继续运行,否则就会终止运行,并且给出报错信息提示。
assert( ) 宏接受⼀个表达式作为参数。如果该表达式为真, assert( ) 不会产生任何作用,程序继续运行。如果该表达式为假, assert( ) 就会报错,在标准错误 stderr 中写⼊⼀条错误信息,显示没有通过的表达式,以及包含这个表达式的⽂件名和⾏号。
assert( ) 的使用对程序员是⾮常友好的,使⽤ assert( ) 有⼏个好处 :它不仅能自动标识文件和 出问题的⾏号,还有⼀种无需更改代码就能开启或关闭 assert( ) 的机制。如果已经确认程序没有问题,不需要再做断言,就在 #include <assert.h> 语句的前⾯,定义⼀个宏 NDEBUG 。
#define NDEBUG #include <assert.h>
然后,重新编译程序,编译器就会禁用文件中所有的 assert( ) 语句。如果程序⼜出现问题,可以移除这条 #define NDBUG 指令(或者把它注释掉),再次编译,这样就重新启⽤了 assert( ) 语句。
assert( ) 的缺点:因为引⼊了额外的检查,增加了程序的运行时间。
⼀般我们可以在debug中使⽤,在release版本中选择禁⽤assert就行,在VS这样的集成开发环境中, 在release版本中,直接就是优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题,在release版本不影响用户使用时程序的效率。
我们在使用指针之前需要判断指针是否为NULL,一般用 if(p != NULL) 来判断,但如果指针出现问题,还会继续执行,所以我们用 assert(p != NULL)来判断,它不仅会报错具体位置,相比于if运行速度更快。
五、传值调用和传址调用
5.1 传值调用
例:b
⼀番思考后,我们可能写出这样的代码:
#include <stdio.h> void Swap1(int x, int y) { int tmp = x; x = y; y = tmp; } int main() { int a = 10; int b = 20; printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b); Swap1(a, b); printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b); return 0; }
当我们运⾏代码,结果如下:
我们发现其实没产⽣交换的效果,这是为什么呢?
调试⼀下,试试呢?
我们发现在main函数内部,创建了a和b,a的地址是0x010ffde8,b的地址是0x010ffddc,在调⽤
Swap1函数时,将a和b传递给了Swap1函数,在Swap1函数内部创建了形参x和y接收a和b的值,但是 x的地址是0x010ffd01,y的地址是0x010ffd08,x和y确实接收到了a和b的值,不过x的地址和a的地址不 ⼀样,y的地址和b的地址不⼀样。
为什么会不一样呢?
当实参把值传给形参,形参相当于实参的一份临时拷贝,相当于x和y是独立的空间,对形参的修改不会影响实参。 这种叫传值调用。
5.2 传址调用
上面办法解决不了问题,那怎么办呢?
我们现在要解决的就是当调⽤Swap函数的时候,Swap函数内部操作的就是main函数中的a和b,直接 将a和b的值交换了。那么就可以使⽤指针了,在main函数中将a和b的地址传递给Swap函数,Swap 函数⾥边通过地址间接的操作,main函数中的a和b就交换好了。
#include <stdio.h> void Swap(int* px, int* py) { int tmp = 0; tmp = *px; *px = *py; *py = tmp; } int main() { int a = 10; int b = 20; printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b); Swap(&a, &b); printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b); return 0; }
当我们运⾏代码,结果如下:
我们可以看到实现成Swap的⽅式,顺利完成了任务,这⾥调⽤Swap函数的时候是将变量的地址传
递给了函数,这种函数调⽤⽅式叫:传址调⽤。
我们发现解决这个问题必须用传址调用才能解决。
那什么时候用传址什么时候用传值呢?
比如我们 写⼀个函数,输出两个整型变量中的最大值
#include <stdio.h> int MAX(int x,int y) { if (x > y) { return x; } else return y; } int main() { int a = 10; int b = 20; int c=MAX(a, b); printf("%d", c); return 0; }
这时候就没必要用传址调用。
总结:函数内部想交换、修改外部变量的值,就需要传址调用
本期的内容到此结束了,希望大家有所收获!学习的最大理由是想摆脱平庸,早一天就多一份人生的精彩;迟一天就多一天平庸的困扰。