指针1

1.内存和地址2.指针变量和地址2.1取地址操作符（&）2.2指针变量和将引用操作符2.3解引用操作符2.4指针变量的大小

3.指针变量类型的意义3.1指针变量类型3.2void*指针

4.const修饰指针5.指针运算5.1 指针+- 整数5.2指针-指针3.指针的关系运算

6.野指针6.1指针未初始化6.2指针越界访问6.3指针指向的空间释放

7.assert断言8.指针的使用和传值调用8.1srtlen的模拟实现8.2传值调用和传址调用

1.内存和地址

1.内存

我们知道计算上CPU（中央处理器）在处理数据的时候，需要的数据是在内存中读取的，处理后的数据也会放回内存中，那我们买电脑的时候，电脑上内存是8GB/16GB/32GB等，那这些内存空间如何高效的管理呢？

其实也是把内存划分为⼀个个的内存单元，每个内存单元的大小取1个字节。

计算机中常见的单位（补充）：

一个比特位可以存储⼀个2进制的位1或者0

<code>bit - ⽐特位

Byte - 字节

KB

MB

GB

TB

PB

1Byte = 8bit

1KB = 1024Byte

1MB = 1024KB

1GB = 1024MB

1TB = 1024GB

1PB = 1024TB

⼀个字节空间里面能放8个比特位

内存单元的编号 == 地址 == 指针

编址：CPU和内存之间有⼀组线，叫做地址总线

2.指针变量和地址

2.1取地址操作符（&）

理解了内存和地址的关系，我们再回到C语⾔，在C语⾔中创建变量其实就是向内存申请空间，比如

比如，上述的代码就是创建了整型变量a，内存中申请4个字节，⽤于存放整数10，其中每个字节都有地址，上图中4个字节的地址分别是

结论：&a取出的是a所占4个字节中地址较小的字节的地址。

2.2指针变量和将引用操作符

<code>int a = 10;

int * pa = &a;

这里pa左边写的是== int*== ， * 是在说明pa是指针变量，而前面的 int 是在说明pa指向的是整型(int) 类型的对象

2.3解引用操作符

我们只要拿到了地址（指针），就可以通过地址（指针）找到地址（指针） 指向的对象，这里使用的⼀个操作符叫解引用操作符(*)

#include <stdio.h>

int main()

{

int a = 100;

int* pa = &a;

*pa = 0;

return 0;

}

上⾯代码中第6⾏就使⽤了解引⽤操作符， *pa 的意思就是通过pa中存放的地址，找到指向的空间，pa其实就是a变量了；所以pa = 0，这个操作符是把a改成了0.

2.4指针变量的大小

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。

3.指针变量类型的意义

3.1指针变量类型

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。

指针的类型决定了指针向前或者向后⾛⼀步有多⼤（距离）

3.2void*指针

在指针类型中有⼀种特殊的类型是 void* 类型的，可以理解为⽆具体类型的指针（或者叫泛型指针），这种类型的指针可以⽤来接受任意类型地址。但是也有局限性， void* 类型的指针不能直接进⾏指针的±整数和解引⽤的运算

⼀般 void* 类型的指针是使⽤在函数参数的部分，⽤来接收不同类型数据的地址，这样的设计可以

实现泛型编程的效果。使得⼀个函数来处理多种类型的数据，

4.const修饰指针

const * p，修饰的是指针指向的内容(限制p)，保证指针指向的内容不能改变。但是指针变量本⾝可以改变，可以指向别的变量地址。

• * const p，修饰的是指针变量本⾝（p），p中的地址不能改变，只能是某一个变量的地址，但是p 所指向的内容可以改，改变值

5.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

5.1 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

#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;

}

5.2指针-指针

指针-指针的绝对值是指针和指针之间元素的个数，前提条件是指向同一块空间

一定注意

charp=chars;

char **p=&s;(s为指针)

<code>//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;

}

5

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 sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

while(p<arr+sz) //指针的⼤⼩⽐较

{

printf("%d ", *p);

p++;

}

return 0;

}

(p<arr+sz) 等价&arr[sz]

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）

6.1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;

}

6.2指针越界访问

#include <stdio.h>

int main()

{

int arr[10] = { 0};

int *p = &arr[0];

int i = 0;

for(i=0; i<=11; i++)

{

//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;

}

6.3指针指向的空间释放

#include <stdio.h>

int* test()

{

int n = 100;

return &n;//函数栈帧使用完销毁

}

int main()

{

int*p = test();//但p还能找到这块空间

printf("%d\n", *p);

return 0;

}

如何避免野指针

1.指针初始化

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

7.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”

8.指针的使用和传值调用

8.1srtlen的模拟实现

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

<code>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，最终返回⻓度。

int my_strlen(const char * str)

{

int count = 0;

assert(str);

while(*str)

{

count++;

str++;

}

return count;

}

int main()

{

int len = my_strlen("abcdef");

printf("%d\n", len);

return 0;

}

注：为了编译器不警告，int=size_t 这是返回值类型

8.2传值调用和传址调用

传值调用 实参传递给形参的时候，形参会单独创建⼀份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实

参

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

#include <stdio.h>

void Swap2(int*px, int*py)

{

int tmp = 0;

tmp = *px;

*px = *py;

*py = tmp;

}

int main()

{

int a = 0;

int b = 0;

scanf("%d %d", &a, &b);

printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);

Swap2(&a, &b);

printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);

return 0;

}