【C语言初阶】指针篇—上

简介: 【C语言初阶】指针篇—上

1. 指针是什么?


指针是什么? 指针理解的2个要点:

> 1. 指针是内存中一个最小单元的编号,也就是地址

> 2. 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。

那我们就可以这样理解上面的两点:

① 内存

补充知识

①每个内存单元都有一个且唯一一个地址编号,这个编号也被称为地址

编号 == 地址 == 指针

②写C语言程序的时候,创建的变量、数组等,都要在内存上开辟空间。

②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就是一个之指针变量。
 return 0;
}



总结:

指针变量,用来存放地址的变量。(存放在指针中的值都被当成地址处理)。

那这里的问题是:

  • 一个小的单元到底是多大——答案:(一个字节)
  • 如何编址?

经过仔细的计算和权衡我们发现一个字节给一个对应的地址是比较合适的。

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 ==

232/1024/1024MB==232/1024/1024/1024GB == 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,那能编址多大空间,自己计算。

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


2. 指针和指针类型


这里我们在讨论一下:指针的类型我们都知道,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 = &num;

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?

2.1 指针±整数

#include <stdio.h>
//演示实例
int main()
{
 int n = 10;
 char *pc = (char*)&n;
 int *pi = &n;
 
 printf("%p\n", &n);
 printf("%p\n", pc);
 printf("%p\n", pc+1);
 printf("%p\n", pi);
 printf("%p\n", pi+1);
 return  0;
}

总结:指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大(距离)

2.2 指针的解引用

//演示实例
#include <stdio.h>
int main()
{
 int n = 0x11223344;
 char *pc = (char *)&n;
 int *pi = &n;
 *pc = 0;   //重点在调试的过程中观察内存的变化。
 *pi = 0;   //重点在调试的过程中观察内存的变化。
 return 0;
}

总结:

指针的类型决定了,对指针解引用的时候有多大的权限(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。


3. 野指针


3.1 野指针成因

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;
}

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

这里放在动态内存开辟的时候讲解,这里可以简单提示一下.


3.2 如何规避野指针

  1. 指针初始化
  2. 小心指针越界
  3. 指针指向空间释放,及时置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
#include <stdio.h>
int main()
{
    int *p = NULL;
    //....
    int a = 10;
    p = &a;
    if(p != NULL)
   {
        *p = 20;
   }
    return 0;
}
相关文章
|
2月前
|
C语言
【c语言】指针就该这么学(1)
本文详细介绍了C语言中的指针概念及其基本操作。首先通过生活中的例子解释了指针的概念,即内存地址。接着,文章逐步讲解了指针变量的定义、取地址操作符`&`、解引用操作符`*`、指针变量的大小以及不同类型的指针变量的意义。此外,还介绍了`const`修饰符在指针中的应用,指针的运算(包括指针加减整数、指针相减和指针的大小比较),以及野指针的概念和如何规避野指针。最后,通过具体的代码示例帮助读者更好地理解和掌握指针的使用方法。
51 0
|
4天前
|
存储 程序员 编译器
C 语言数组与指针的深度剖析与应用
在C语言中,数组与指针是核心概念,二者既独立又紧密相连。数组是在连续内存中存储相同类型数据的结构,而指针则存储内存地址,二者结合可在数据处理、函数传参等方面发挥巨大作用。掌握它们的特性和关系,对于优化程序性能、灵活处理数据结构至关重要。
|
2月前
|
C语言
【c语言】指针就该这么学(3)
本文介绍了C语言中的函数指针、typedef关键字及函数指针数组的概念与应用。首先讲解了函数指针的创建与使用,接着通过typedef简化复杂类型定义,最后探讨了函数指针数组及其在转移表中的应用,通过实例展示了如何利用这些特性实现更简洁高效的代码。
19 2
|
2月前
|
C语言
如何避免 C 语言中的野指针问题?
在C语言中,野指针是指向未知内存地址的指针,可能引发程序崩溃或数据损坏。避免野指针的方法包括:初始化指针为NULL、使用完毕后将指针置为NULL、检查指针是否为空以及合理管理动态分配的内存。
|
2月前
|
C语言
C语言:哪些情况下会出现野指针
C语言中,野指针是指指向未知地址的指针,通常由以下情况产生:1) 指针被声明但未初始化;2) 指针指向的内存已被释放或重新分配;3) 指针指向局部变量,而该变量已超出作用域。使用野指针可能导致程序崩溃或不可预测的行为。
|
2月前
|
存储 C语言
C语言32位或64位平台下指针的大小
在32位平台上,C语言中指针的大小通常为4字节;而在64位平台上,指针的大小通常为8字节。这反映了不同平台对内存地址空间的不同处理方式。
|
2月前
|
存储 算法 C语言
C语言:什么是指针数组,它有什么用
指针数组是C语言中一种特殊的数据结构,每个元素都是一个指针。它用于存储多个内存地址,方便对多个变量或数组进行操作,常用于字符串处理、动态内存分配等场景。
|
2月前
|
存储 C语言
C语言指针与指针变量的区别指针
指针是C语言中的重要概念,用于存储内存地址。指针变量是一种特殊的变量,用于存放其他变量的内存地址,通过指针可以间接访问和修改该变量的值。指针与指针变量的主要区别在于:指针是一个泛指的概念,而指针变量是具体的实现形式。
|
2月前
|
C语言
C语言指针(3)
C语言指针(3)
14 1
|
2月前
|
编译器 C语言
【c语言】指针就该这么学(2)
本文详细介绍了指针与数组的关系,包括指针访问数组、一维数组传参、二级指针、指针数组和数组指针等内容。通过具体代码示例,解释了数组名作为首元素地址的用法,以及如何使用指针数组模拟二维数组和传递二维数组。文章还强调了数组指针与指针数组的区别,并通过调试窗口展示了不同类型指针的差异。最后,总结了指针在数组操作中的重要性和应用场景。
20 0