【C语言】指针基础（详细知识梳理）

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前言

一、指针是什么

二、指针和指针类型

指针类型的意义：

1.指针+-整数

2.指针的解引用

三、野指针 

1.野指针成因

2.如何规避野指针 

四、指针运算

1.指针+-整数

2.指针-指针

3.指针的关系运算

五、指针和数组

六、二级指针

七、指针数组

最后

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前言

指针问题在C语言学习中，其知识点很难很复杂但又很重要，小赵将指针知识分开来描述，本文是对指针基础知识的详细描述，后续将会有进阶知识的更新，还请宝子们多多关注呦~

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考，欢迎家人们批评指正！

一、指针是什么

指针理解的2个要点：

         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

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 
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;
}

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。

在64位机器上，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

二、指针和指针类型

变量有不同的类型，整形，浮点型等。那当然指针也有类型。 

char* pc = NULL; 
int* pi = NULL; 
short* ps = NULL; 
long* pl = NULL; 
float* pf = NULL; 
double* pd = NULL;

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。

指针类型的意义：

1.指针+-整数

代码示例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
int main()
{
	int n = 10;
	char* pc = (char*)&n;//强制类型转换，将整型指针转换为字符型指针
	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;
}

运行结果：

 指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。

比如：

int*         指针+1，意思是跳过一个整型，也就是向后走4个字节

char*        指针+1，意思是跳过一个字符型，也就是向后走1个字节

short*        指针+1，意思是跳过一个短整型，也就是向后走2个字节

double*        指针+1，意思是跳过一个double，也就是向后走8个字节

2.指针的解引用

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1个字节

            int*     的指针的解引用就能访问4个字节

            double* 的指针的解引用就能访问8个字节

三、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）

1.野指针成因

1）指针未初始化

#include 
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 
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）指针指向的空间释放

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

#include 
int main()
{
    int *p = NULL;
    //....
    int a = 10;
    p = &a;
    if(p != NULL)
   {
        *p = 20;
   }
    return 0;
}

4）避免返回局部变量的地址

5）指针使用之前检查有效性

四、指针运算

1.指针+-整数

示例一：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
int main()
{
	double arr[5] = { 0 };
	double* p = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%lf ", *(p + i)); 
	}

	return 0;
}

示例二：

#include
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr; 
	//数组名就是首元素的地址arr->&arr[0]
	int i = 0;

	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
	}
	/*for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*p = i + 1;
		p++;
	}*/

	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	//1~10
	return 0;
}

2.指针-指针

示例一：

int my_strlen(char* str)
{
	char* start = str;
	while (*str)
		str++;
	return str - start;  //指针-指针
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	//int len = strlen(arr);
	int len = my_strlen(arr);    //函数调用结果与strlen()结果一样
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

示例二：

int main()
{
	//两个指针相减的前提是：指针指向同一块连续的空间
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%d\n", &arr[9] - &arr[0]);
	printf("%d\n", &arr[0] - &arr[9]);

	int a = 10;
	char c = 'w';
	printf("%d\n", &a - &c);
	return 0;
}

注意：两个指针相减的前提是，指针指向同一块连续的空间。

3.指针的关系运算

int main()
{
	float arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	float* p;
	int i = 0;
	for (p = &arr[4]; p >= &arr[0]; p--)
	{
	    *p = 0;
		printf("%lf ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

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。 

五、指针和数组

（数组和指针不是同一个东西）

数组能够存放一组元素，连续的空间，数组的大小取决于元素的个数。

指针是一个变量，是存放地址的，4/8个字节。

联系：

        数组名是地址（指针）

        数组把首元素的地址，交给一个指针变量后，可以通过指针来访问数组。

#include 
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;
}

示例：

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;
}

六、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放在哪里呢？

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;

七、指针数组

指针数组是指针还是数组？

指针数组是数组，是存放指针的数组。

int arr1[5];  //整型数组
char arr2[6]; //字符数组
int* arr3[5]; //整型指针数组

示例：

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;
	int d = 40;
	int e = 50;
	int* arr3[5] = { &a,&b,&c,&d,&e }; //存放整型指针的数组
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", *(arr3[i]));
	}
	return 0;
}

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最后

 快乐的时光总是短暂的，以上就是今天要讲的内容，本文详细介绍了小赵同学对指针基础知识的初步认知以及用例。欢迎家人们批评指正。小赵同志继续更新，不断学习的动力是宝子们一键三连的支持呀~