指针真的很容易——初阶指针详解

指针

目录

1. 指针是什么？

2.指针和指针类型

3.野指针

4.指针运算

5.指针和数组 

6. 二级指针

7.指针数组

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1. 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

1.怎么理解指针是内存中一个最小单元的编号，也就是地址

我们的买的电脑一般都是8G或者16G的内存

那这些内存空间是如何管理的呢？

计算机是把这些内存空间切割成内存单元 ——1个内存单元的大小为1byte

 2.如何理解：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

 我们创建一个整形变量a，a在内存中如图所示占4个字节的内存空间，里面存放了10。现在我们用pa这个指针变量来存放a的地址。

下面是通过监视来证明pa里面存放的是a的地址。

总结：指针变量里面存放的是地址，通过这个地址，就可以找到一个内存单元。 

3.计算机是如何编址的？

这里顺便说一下计算机是如何编址的（蛮重要的）

对于32位的机器，假设有32根地址线，那么假设每根地址线在寻址的时候产生高电平（高电压）和低电 平（低电压）就是（1或者0）；

那么32根地址线产生的地址就会是：

00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000 00000000 00000001

...

11111111 11111111 11111111 11111111

这里就有2的32次方个地址。

每个地址标识一个字节，那我们就可以给 （2^32Byte == 2^32/1024KB ==

2^32/1024/1024MB==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB） 4G的空闲进行编址。

同样，64位机器，就有64根地址线，有2的64次方个地址。

  在32 位的机器上，地址是32个0或者1组成二进制序列，每一个0或者1占一个比特（bit)的内存空间，一个字节=8个比特位，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（指针变量）的大小在32位平台（X86）是4个字节，在64位平台(X64)是8个字节。

2.指针和指针类型

1.指针类型

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？

有的，比如:

int a=0;

int* pa=&a;

这里的指针pa的类型是int* 它的意思是，pa这个指针存放的是int类型的变量的地址。

同样

double b=0;

double* pb=0;

那么pb这个指针它的类型就是double*，意思是pb存放的是double类型的变量的地址。

2.指针的解引用

pa存放的是a的地址，在pa前面加上*号，就可以对pa进行解引用，通过解引用我们就可以通过pa里面存放的a的地址来找到a，并对a进行操作。所以*pa=0等价于a=0

 我们创建了一个整形变量a初始化为0x11223344，然后把a的地址给pa,最后对pa进行解引用，把0赋给a。

 

首先通过调试我们可以看到到当程序走完int a =0x11223344时，a的地址存放的是44 33 22 11我们可以把它倒过来读，也就是我们的11 22 33 44

可以看到当程序走完*pa=0时，a的值就变成了0，里面存放的都是0。

我们现在把 pb的指针类型改成char*类型，然后和上面进行同样的操作，通过解引用把0赋值给a

可以看到，虽然char*类型也能存放a的地址（因为指针存放的是地址，在32位平台上，大小都为4个字节） 。但是我们对pb进行解引用时，它只访问了一个字节。只是把44改成了0，所以它输出的结果不是0

 补充一下：一个16进制数比如0x11223344占4个字节，一个十六进制数字比如这里面的最后一个数字4，它翻译成4个2进制位，也就是4个bit位。那么2个16进制数字就是1个字节。所以16进制数字占4个字节。

为了方便大家理解，这里给大家翻译一下0x11223344

0x11223344

0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100

结论

指针类型决定了指针在被解引用时，访问几个字节

例：如果是int*类型的指针，解引用访问4个字节

如果是char*类型的指针，解引用访问1个字节

3.指针+-整数

 可以看到pa,和pb存放的都是a的地址，但是当它们＋1时，它们的地址不相同。

pa+1，它的地址跳过了4个字节。pb+1，它的地址跳过了1个字节。

结论

指针的类型决定了，指针+-1操作时，跳过几个字节。

通俗点说：指针的类型决定了，指针的步长。

3.野指针

1.指针未初始化

我们这里没有给指针变量p初始化（就是没有给它一个明确的地址），在C语言中，如果不给指针初始化的话，它里面存放的是随机值。当我们对p进行解引用时，它是把生成的随机值当作地址，然后访问这个地址。这样做是非法的，这里的p就是野指针。

2.指针越界访问

当指针指向的范围超出数组的范围时，p就是野指针

3. 指针指向的空间释放

我们这里的p也是野指针，因为a是一个局部变量，当a出代码块{}时，a就已经销毁了，我们用p存放a的地址（&a），p里面存放的a的地址已经不能使用了。

4.如何避免野指针

1. 指针初始化

2. 小心指针越界

3. 指针指向空间释放即时置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

#include

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

现在有一个初始化为0的数组arr[10]=0，我们如何把它里面的每一个元素赋值为1？

没学数组之前大家应该都是这样写的

#include
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//sizeof(arr)计算的是整个数组的大小
	//sizeof(arr[0])计算的是数组首元素所占空间的大小
    //sz得到的就是数组有多少个元素
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = 1;
	}
	return 0;
}

辣么学完指针后，我们还可以怎么写呢？

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		*p = 1;//对p进行解引用，把p所指向的对象赋值为1
		p++;//这里的p++相当于p=p+1=arr+1
	}
	return 0;
}

还可以这样写：

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		*(p + i) = 1;//这里其实就相当于把上个程序的*p=1和p++给合并了
		             //意思是先给p里面存储的地址+i，然后对它解引用。
	}
	return 0;
}

为了便于大家理解，给大家说下：当i=0时，*（p+i）相当于arr[0]，当i=1时，*(p+i)相当于arr[1]，当i=2时，*(p+i)相当于arr[2]，以此类推……

2.指针-指针 

 总结：指针-指针得到的是指针和指针之间的元素个数。

不是所有指针都能相减，指向同一块空间的2个指针才能相减。

指针-指针有什么作用呢？

这里给大家举个例子：

我们在求字符串长度时，会用到strlen这个库函数，它可以帮我们求出字符串的长度。那我们可不可以自己设计一个函数来求字符串的长度呢？

学完指针-指针，我们还可以怎么写呢？

 

5.指针和数组 

指针变量：是一个变量，里面存放的是地址

数组：一组相同元素的集合

那么它们之间有什么联系呢？

可以看到，p+i等价于&arr[i]，*（p+i）等价于arr[i]、

我们可以用指针来访问数组：

#include 
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

6. 二级指针

二级指针变量是用来存放一级指针变量的地址的

 这里大家想到了什么？对，没错，就是它——洛必达法则，无限套娃【dog】

7.指针数组

指针数组：存放指针的数组

我们也可以打印数组里面的内容

 用指针数组模拟一个二维数组：

我们先写一个二维数组：

我们现在再用指针来模拟一个二维数组

 

好啦，初阶指针的内容就给大家讲到这里啦，家人们如果觉得有帮助，还请来个一键三连【dog】