初阶指针(适合上手)!!

1.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,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内存,如图所示

指针变量

我们可以通过&(取地址操作符)取出变量的内存其实地址,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 = 1; //在内存中开辟一片空间来存放a,开辟了四个字节
int* p = &a; //这里我们对变量a,取出她的地址,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做地址处理)

那这里的问题是:
 

一个小的单元到底是多大?(1个字节)

如何编址?(如下)

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跟地址线,那么假设每根地址线在寻址的时候产生高电平和低电频。就是1或者0。

那么32跟地址线产生的地址就会是:

00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000 00000000 00000001

00000000 00000000 00000000 00000002

......

11111111  11111111  11111111  11111111

这里就有2的32个地址

每个地址标识一个字节,那么我们就可以给4G的空间进行编址。

同样的方法,64位机器,如果给64跟地址线,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1组成的二进制序列,那地址就得用4个字节的空间来存放,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就是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位字节是8个字节。

2.指针和指针类型

这里说一下指针的类型:
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:

char *pc = NULL;
int *p = NULL;
short *ps = NULL;
long *p = NULL;
float *p = NULL;
double *pd = NULL;

这里可以看到,指针的定义方式是:
type *

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类型的变量的地址。

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

指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大距离(指内存里面)

2.2 指针的解引用

演示
#include<stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344;
char *pc = (char*)&n;
int *pi = &n;
*pc = 0;
*pi = 0;
return 0;   //重点观察调试过程中内存的变化
}

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4个字节。

3.野指针

1.指针未初始化

#incldue<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;
}

3.2 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,及时设置成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;
}

4.指针运算

1.指针+-整数

2.指针-指针

3.指针的关系运算

4.1 指针+-整数

#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[5];
int *p=arr;
for(p=arr; p<&arr[5];    )
{
*p++ = 0;
}
return 0;
}

结果:arr数组都被赋值成0

4.2 指针-指针

int my_strlen(int* p)
{
int* s=p;
while(*p != '\0')
p++;
return p-s;
}

结果:返回两个指针之间int类型的差的个数(相差几个int)

注意: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

可见数组名和数组首元素的地址是一样的。

结论:数组名表示的是数组首元素的地址(两种情况除外)

那么这样写代码会是可行的:

int arr[5]={1,2,3,4,5}
int *p=arr;  //p存放的是数组首元素的地址

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可以。

例如:

#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[]={1,2,3,4,5}
int* p = arr;
int i=0;
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;
}

 6.二级指针

指针变量也是变量,是变量就有地址,那指针变量的地址存在哪里??

 对于二级指针的运算有:

*ppa 先通过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

指针数组是指针还是数组??

是数组

就像整形数组,字符数组等

那指针数组是怎样的??

int* arr[5];//是什么样?

arr是一个数组,有五个元素,每个元素有一个整形指针

 

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