【C语言】指针详解（一）-程序员宅基地

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指针是c语言中的一个重要概念，也是C语言的一个重要的特色，正确而灵活地运用它，可以使程序简洁，紧凑，高效，每一个学习和使用c语言的人，都应当深入了解地学习和掌握指针。

指针是什么？

指针是什么？

  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。

指针变量

可以通过&（取地址操作符）取出变量的内存起始地址，把地址可以存放到变量中，这个变量就是指针变量。

#include<stdio.h>
int main()
{
    
	//在内存中开辟一片空间
	int a = 10;
	//用p来接收a的地址
	int* p = &a;
	*p = 20;
	printf("%d", a);
	return 0;
}

image.png
计算指针变量的大小：

#include <stdio.h>

int main()
{
    
	int a = 10;
	int* p = &a;
	//计算指针的大小
	printf("%d", sizeof(p));
	return 0;
}

image.png
总结：

  • 通过赋值给*p新的值可以改变变量a的值。
  • 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

指针的定义方式

type +*
比如定义一个int类型的指针
int * a;

指针的类型

一下是我列举的一些指针的类型

int* p = NULL;
char* pa = NULL;
short* pb = NULL;
long* pc = NULL;
float* pd = NULL;
double* pe = NULL;

不同类型的指针是为了存放不同的类型的变量的地址。

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;
}

image.png
pc+1可以看出向后走了1个字节位，pi+1向后走了4个字节位。这些向后走的距离都和指针是什么类型有关
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）。

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）。

野指针产生的原因

  1. 指针未初始化
  2. 指针越界访问
  3. 指针指向的空间被释放

指针未初始化

代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
    
	int* p;
	*p = 10;//指针没有初始化，导致程序出了问题
	return 0;
}

image.png
这里编译器直接就给我们报出了错误的原因，局部变量没有初始化，这就是野指针的情况之一，没有初始化指针。

指针越界访问

代码如下：

#include<stdio.h>

int main()
{
    
	int arr[10] = {
     1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int* p = arr;
	for (int  i = 0; i <= sz; i++)
	{
    
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

image.png
当i=sz时，就超出了arr数组，就变成了野指针，也就是打印的数字不可控。

指针指向的空间被释放

代码如下：

int* t()
{
    
	int a = 10;
	return &a;
}
int main()
{
    
	int* p = t();
	*p = 20;
	return 0;
}

变量a的地址只在t()函数内有效，当把a的地址传给指针p时，因为出了t函数，变量a的空间地址释放，导致p变成了野指针。

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

指针运算

指针±整数运算

#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;
}

image.png

指针-指针

代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
    
	int arr[5] = {
     1,2,3,4,5 };
	printf("%d ", &arr[5] - &arr[0]);//得到的是中间的元素个数
	return 0;
}

image.png
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