指针(笔记2)二

简介: 这篇内容主要讲解了指针和野指针的概念以及如何避免野指针的问题。野指针是指针未初始化、越界访问或指向已释放内存的情况。避免野指针的方法包括初始化指针、避免指针越界和在不再使用时将指针设为NULL。此外,文章提到了`assert`断言在调试中的作用,它可以帮助检测程序运行时的错误条件。最后,讨论了函数调用中的传值调用和传址调用,指出传址调用允许函数直接修改实参变量的值。

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三、野指针


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)


1.野指针成因


(1)指针未初始化


局部变量指针未初始化,默认为随机值




局部变量如果不初始化,变量的值是随机的      全局变量如果不初始化,变量的值默认是0        静态变量如果不初始化,变量的值也默认是0


(2)指针越界访问



(3)指针指向的空间释放



四、如何规避野指针


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


int* p=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



2.小心指针越界


一个程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,不能超出范围访问,超出了就是越界访问


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


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。



五、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(返回值非零), assert( )不会产生任何作用,程序继续运行。如果该表达式为假(返回值为零),assert( )就会报错,(终止运行),在标准错误流 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:


1.能自动标识文件和出问题的行号                   2.有一种无需更改代码就能开启或关闭assert()的机制。                                            3.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。




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( )的缺点是,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。

 



六、指针的使用和传址调用


1.strlen的模拟实现


库函数strlen的功能是求字符串长度,统计的是字符串中 \0 之前的字符的个数。


函数原型如下:


size_t strlen ( const char * str );


参数str接收一个字符串的起始地址,然后开始统计字符串中 \0 之前的字符个数,最终返回长度。


如果要模拟实现只要从起始地址开始向后逐个字符的遍历,只要不是 \0 字符,计数器就+1,这样直到 \0 就停止。


代码如下:






2.传值调用和传址调用


传值调用→没有指针


传址调用→用到指针


举例:写一个函数,交换两个整型变量的值




我们发现a,b的值并没有交换


传值调用函数时,函数的实参传给形参时,形参是实参的一份临时拷贝!形参有自己独立的空间,对形参的修改不会影响实参




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。


传址调用,可以让函数和主调函数之间建立真正的联系,在函数内部可以修改主调函数中的变量;所以未来函数中只是需要主调函数中的变量值来实现计算,就可以采用传值调用。如果函数内部要修改主调函数中的变量的值,就需要传址调用。


 

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