【c语言】 -- 指针详细介绍

博主介绍：目前大一正在学习c语言，数据结构，计算机网络。

c语言学习，是为了更好的学习其他的编程语言，C语言是母体语言，是人机交互接近底层的桥梁。

本章来学习指针。

让我们开启c语言学习之旅吧zhizheng 

1.指针

我们终于敲开了“指针”的大门了，这是c语言学习过程中要攻克的难关之一。

那指针到底是什么？

指针理解的两个要点：

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

 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

可以想象成我们生活中的房子，通常会把一栋楼的每个房间都给一个门牌号。指针也是如此，会把内存分成很多内存单元，每个内存单元都有一个唯一的编号也称地址，这个地址就是指针。

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 
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;
}

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成地址处理）

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？

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： 

 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的空间进行编址。

这里我们就明白：

指针变量是用来存放地址的，地址是唯一标识一个内存单元的。

指针的大小在32位平台是4个字节，在64位平台上是8个字节。

2.指针和指针类型

这里我们在讨论一下：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：

int num = 10；
p = &num；

 要将&num（num的地址）保存到p中，我们知道p就是一个指针变量，那它的类型是怎样的呢？
我们给指针变量相应的类型。

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

 这里可以看到，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。
那指针类型的意义是什么？

2.1指针+-整数

#include 
//演示实例
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;
}

 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四个字节。

3.野指针

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造成野指针的原因

 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;
}

 3.2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

#define N_VALUES 5
float values[N_VALUES];
float *vp;
//指针+-整数；指针的关系运算
for (vp = &values[0]; vp < &values[N_VALUES];)
{
  *vp++ = 0;
}

4.2指针-指针

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

4.3指针的关系运算

for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
{
  *--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。