指针概述和使用注意事项

一、指针是什么（地址形象化）

二、多级指针

三、野指针

四、内存分配方式

        malloc、calloc 、realloc 和free

概述

一、指针是什么

1、指针是一种数据类型，可以定义变量，保存的内容是地址

2、指针的作用

        指针保存的是地址，通过指针变量可以操作地址，即可直接操作寄存器地址，从而实现直接访问硬件，这是C语言与其他语言最大的不同。

3、指针的大小

        因为地址是固定的长度，所以指针变量的长度也是固定的，系统位数的决定指针变量的字节长度，64位系统地址指针变量长度为8字节，32位系统指针变量长度为4字节

4、为什么指针的字节长度固定了还要定义不同的类型

        因为指针的地址属性———步长（做加1操作所移动的字节数），不同类型的指针变量保存不同步长的地址。

地址+操作数=地址

5、直接访问和间接访问

        变量内保存内容，指针通过保存变量的首地址来间接访问变量的内容

6、*和&

        * 指针标识符 间接运算符        & 取地址符   

*p=a   =》p=&a               相当于逆运算，&是内容向外取地址，*是地址向内取内容

7、指针的定义方式

int a；int * p=&a；

=》int a;int*p；p1=&a

8、指针阅读——右左法则

int*p

        p  左右没有（）[] 所以是一个变量    *表示指针标识符，说明保存的是地址，这个变量是指针变量， int说明是一个整形的指针变量

9、指针的偏移

        p++    p中保存的是变量地址，++表示变量地址加1个步长，表示变量的下一个内容

     （*p）++     *p是指针里的内容，++ 表示字节地址里的内容加1，加一个字节

二、多级指针

1、多级指针的作用

        保存上一级指针的地址，应用在函数的传参

注意：1、相同类型指针之间才可以赋值

           2、void* 万能指针，用来接受任意类型的值 （不知道返回值的情况下），但不能直接打印内容，步长为1

           3、指针的加减，可以减不能加   指针+指针 返回error   指针减指针   返回两个地址数据的个数（指针类型相同）

三、野指针

1、什么是野指针

指针变量里保存的地址对应空间无访问权限（指针所指向的地址空间无访问权限）

2、野指针的出现

1.定义后未初始化的指针；2、释放结束之后的指针；3、越界访问的指针（指向分配空间之后的指针）

3、野指针出现产生的问题

内存泄露，运行时错误，内存错误（段错误）

4、如何避免野指针

编码习惯

1、定义变量时必须初始化

     1.当指针变量作为指向工具时，定义初始化NULL;

     2.当指针变量指向的空间赋值时，需要动态申请空间

2、使用时

     1.检查内存空间是否分配成功

     2.初始化内存空间(清零内存)

     3.防止越界访问

3、使用结束

     1.必须释放空间

     2.释放解释一定将指针再次置为NULL

NULL什么鬼？

简单理解0，但不等于0，NULL用于指针和对象，0用于数值，因为NULL大多数情况下指向0，所以#defined NULL 0；但并不是说NULL=0

四、内存空间分配

1、分配方式

     静态方式：开销小，但是空间利用率不高，系统分配

     动态分配：开销大，提高空间利用率，在堆空间上开辟空间，用户分配

        malloc         calloc         realloc        free

1、 malloc

        malloc只开辟空间，不进行类型检查，返回一个无类型指针，必须加强制类型转换
指针自身 = (指针类型*）malloc（sizeof（指针类型）*数据数量）

    int *p = NULL;
    int n = 10;
    p = (int *)malloc (sizeof(int) * n);

   长度：sizeof（类型）*数量

 如果多次申请空间那么系统是如何做到空间的不重复使用呢？
        在使用malloc开辟一段空间之后，系统会在这段空间之前做一个标记（0或1），当malloc函数开辟空间如果遇到标记为0就在此开辟，如果为1说明此空间正在被使用

2、calloc        

         开辟空间时，对空间进行初始化

用法：void*calloc(元素的数目，每个元素的大小)

调用成功后，malloc和calloc都返回分配空间的首地址

3、realloc 

        更改已配置空间的内存大小

用法：realloc（更改指针名，更改成的大小）

使内存减小：直接减，如果原来的空间位置内容未被修改，依旧可以打印原来的数

使内存增大

1、当前内存段后有足够的内存空间大小，直接扩展，realloc（）将返回原指针

2、当前内存后的空间不够，就使用堆中第一个满足要求的内存块，将目前数据复制到新的位置，并将原来的数据块释放掉，放回新的内存块位置

3、如果申请失败，讲返回NULL,此时，原来指针依旧有效

4、free

        释放malloc calloc、realloc函数给指针变量分配的内存空间

注意：1、使用时添加函数库#include
           2、在堆空间开辟内存