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1. 指针是什么
指针理解的2个要点:
1. 内存中每个字节都有一个编号,指针存放的是内存中一个字节的编号,也就是地址,可以通过地址找到该地址中存放的内容
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。
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;
}
指针变量所占大小:
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
变量有不同的类型,整形,浮点型等,指针同样也有类型。例如:
int num = 10;
int* p = #
我们知道num为int类型,因此将指针变量p设为int*类型与之对应。int代表指针变量存放的是整形变量的地址,* 代表p为指针。
指针存放的是哪个变量的地址,就要定义指针的类型为与变量相对应的类型
char *pc = NULL;
int *pi = NULL;
short *ps = NULL;
long *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;
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。
2.1 指针+-整数
实例:
#include <stdio.h>
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;
}
在32位系统中运行结果如下:

由此可以看到,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
举例:
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344;
char *pc = (char *)&n;
int *pi = &n;
*pc = 0;
*pi = 0;
return 0;
}
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。所以上述代码中通过*pc修改n的值时,只能把第一个字节中的数改为0,其余的无法操作,所以剩余三个字节中的内容保持不变,通过*pi才能把n中的所有字节改为0。
3. 野指针
野指针的概念:
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)
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;
}
*p未被初始化,所以它存放的地址是随机的,很可能不在该程序的使用范围,从而导致使用越界访问。
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++)
{
*(p++) = i;
}
return 0;
}
当指针指向的范围超出数组arr的范围时,p就是野指针。上述代码中,当i=11时,就超出了数组arr的范围,这时指针就越界访问了。
3. 指针指向的空间释放
int* test()
{
int num = 10;
return #
}
int main()
{
int* p = test();
*p = 20;
return 0;
}
像上述代码中,num的作用域在test函数中,当test函数运行结束后,num的内存就会被释放,所以*p指向的内存已经不属于该程序,因此也造成了越界访问,p也就成为了野指针。
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
4. 指针运算
4.1 指针+-整数
指针+-整数在2.1已提到,详情看上边。
4.2 指针-指针
int my_strlen(char* str)
{
char* start = str;
while (*str)
str++;
return str - start;
}
int main()
{
char arr[] = "abc";
int len = my_strlen(arr);
printf("%d\n", len);
return 0;
}
指针-指针表示两个指针之间有多少个元素,如上述代码中,通过指针的相减可以计算arr数组中的元素个数。
4.3 指针的关系运算
例如:
for(vp = &values[N_VALUES-1]; vp >= &values[0];vp--)
{
*vp = 0;
}
实际在绝大部分的编译器上是可以顺利完成任务的,然而我们还是应该避免这样写,因为标准并不保证它可行。
标准规定:
允许指向数组元素的指针与指向数组最后一个元素后面的那个内存位置的指针比较,但是不允许与指向第一个元素之前的那个内存位置的指针进行比较。
5. 指针和数组
例如:
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr[0]);
return 0;
}
运行结果:

数组名和数组首元素的地址是一样的,数组名表示的是数组首元素的地址。(2种情况除外,数组章节讲解了)。
既然可以把数组名当成地址存放到一个指针中,我们使用指针来访问一个就成为可能。
例如:
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("&arr[%d] = %p <====> p+%d = %p\n", i, &arr[i], i, p+i);
}
return 0;
}

所以 p+i 其实计算的是数组 arr 下标为i的地址。 那我们就可以直接通过指针来访问数组。 如下:
int main()
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int i = 0;
for (i = 0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
return 0;
}
6. 二级指针
指针变量也是变量,是变量就有地址,如果把指针变量的地址存放在另外一个指针变量里,就叫做二级指针。

对于二级指针的运算有:
*ppa 通过对ppa中的地址进行解引用,这样找到的是 pa , *ppa 其实访问的就是 pa
int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作: *pa ,那找到的是 a
**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;
7. 指针数组
例如:
int main()
{
//用一维数组模拟一个二维数组
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
int arr4[] = { 4,5,6,7,8 };
int* arr[4] = {arr1, arr2, arr3, arr4};
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 5; j++)
{
printf("%d ", *(*(arr+i)+j));//也可以这样写printf("%d ", arr[i][j])
}
printf("\n");
}
像这样创建一个arr[4]指针数组存放上面四个数组的首地址,来模拟一个二维数组,就叫做指针数组。指针数组是数组,是存放指针的数组。