前言
目的:快速了解指针基础
一个内存单元一个字节,一个字节8个bit位
究竟该如何理解编址
们今天关⼼⼀组线,叫做地址总线。
我们可以简单理解,32位机器有32根地址总线,
每根线只有两态,表⽰0,1【电脉冲有⽆】,那么
⼀根线,就能表⽰2种含义,2根线就能表⽰4种含
义,依次类推。32根地址线,就能表⽰2^32种含
义,每⼀种含义都代表⼀个地址。
地址信息被下达给内存,在内存上,就可以找到
该地址对应的数据,将数据在通过数据总线传⼊
CPU内寄存器。
1. 内存与指针关系
内存单元的编号 == 地址 == 指针
2. 指针变量和地址
2.1 操作符(&)-取地址操作符
那我们如何能得到a的地址呢?
#include <stdio.h> int main() { int a = 10; //&a取出a的地址 printf("%p\n", &a);//%p是用来打印地址的 return 0; }
2.2 指针变量和解引⽤操作符(*)
#include <stdio.h> int main() { int a = 10; int* pa = &a;//取出a的地址并存储到指针变量pa中 return 0; }
*p是指针变量内的值,*p是某个具体的值(是指针变量的内容),p是指针变量是用来存放地址的
改变变量的值操作如下:
int a = 10; int* p = &a *p = 20;/
相当于
3 .指针变量的⼤⼩
32位机器假设有32根地址总线,每根地址线出来的电信号转换成数字信号后是1或者0,那我们把32根地址线产⽣的2进制序列当做⼀个地址,那么⼀个地址就是32个bit位,需要4个字节才能存储。
同理64位机器,假设有64根地址线,⼀个地址就是64个⼆进制位组成的⼆进制序列,存储起来就需要
8个字节的空间,指针变的⼤⼩就是8个字节。
X86环境输出结果:
x64环境下输出结果:
结论:
• 32位平台下地址是32个bit位,指针变量⼤⼩是4个字节
• 64位平台下地址是64个bit位,指针变量⼤⼩是8个字节
• 注意指针变量的⼤⼩和类型是⽆关的,只要指针类型的变量,在相同的平台下,⼤⼩都是相同的,所以说*p的大小可以比较,指针变量p不可以比较
4.指针变量类型的意义
调试我们可以看到,代码1会将n的4个字节全部改为0,但是代码2只是将n的第⼀个字节改为0。
结论:指针的类型决定了,对指针解引⽤的时候有多⼤的权限(⼀次能操作⼏个字节)。
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。
5.const修饰指针
• 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。但是指针变量本⾝的内容可变。
• 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不能修改,但是指针指向的内容,可以通过指针改变。
案例:
include <stdio.h> int main() { int m = 0; m = 20;//m是可以修改的 const int n = 0; n = 20;//n是不能被修改的 return 0; }
上述代码中n是不能被修改的,其实n本质是变量,只不过被const修饰后,在语法上加了限制,只要我们在代码中对n就⾏修改,就不符合语法规则,就报错,致使没法直接修改n。
但是如果我们绕过n,使⽤n的地址,去修改n就能做到了,虽然这样做是在打破语法规则,如:
#include <stdio.h> int main() { const int n = 0; printf("n = %d\n", n); int*p = &n; *p = 20; printf("n = %d\n", n); return 0; }
输出结果:
6. 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)
成因:
1 . 指针未初始化:局部变量指针未初始化,默认为随机值,占用其他变量内存。
2. 指针越界访问:当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针。
3. 指针指向的空间释放:创建函数使用完后销毁。
如何规避野指针:
1 . 指针初始化:如果不知道指针应该指向哪⾥,可以给指针赋值NULL.如:
int*p2 = NULL;
2 . ⼩⼼指针越界:序向内存申请了哪些空间,通过指针也就只能访问哪些空间
3 . 指针变量不再使⽤时,及时置NULL,指针使⽤之前检查有效性。
4 . 避免返回局部变量的地址
7. 指针运算
指针的基本运算有三种,分别是:
• 指针± 整数
• 指针-指针
• 指针的关系运算
7.1 指针± 整数
因为数组在内存中是连续存放的,只要知道第⼀个元素的地址,顺藤摸⽠就能找到后⾯的所有元素.
案例:
#include <stdio.h> //指针+- 整数 int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int *p = &arr[0]; int i = 0; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); for(i=0; i<sz; i++){ printf("%d ", *(p+i));//p+i 这⾥就是指针+整数 } return 0; }
7.2 指针-指针
//指针-指针 #include <stdio.h> int my_strlen(char *s) { char *p = s; while(*p != '\0' ) p++; return p-s; } int main() { printf("%d\n", my_strlen("abc")); return 0; }
指针-指针在数组中表示两个指针的之间的元素个数
7.3 指针的关系运算
/
/指针的关系运算 #include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int *p = &arr[0]; int i = 0; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); while(p<arr+sz) //指针的⼤⼩⽐较 { printf("%d ", *p); p++; } return 0; }