【C语言】初阶指针详解
目录
一、什么是指针？
1.指针变量
2.指针大小
二、指针类型
三、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
一、什么是指针？
- 指针是内存中一个最小单元的编号，也就是 地址
- 平时口头说的指针，通常是指的是指针变量（用来存放内存地址的变量）
说到指针，那么我们还要了解一下内存，内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中程序的运行都是在内存中进行的 。所以为了有效的使用内存，就把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节
为了能够有效的访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。
变量是创建内存中的（在内存中分配空间的），每个内存单元都有地址，所以变量也是有地址的。
1.指针变量
我们可以通过&（取地址操作符）取出变量的内存地址，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;
int* p = &a;//&a拿到a的地址
//注意a占用4个字节，这里只是将a的第一个字节的地址放到p变量中
//p 是一个指针变量
return 0;
} 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）
2.指针大小
指针是用来存放地址的，地址是唯一标示一块地址空间的
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
这里简单地介绍一下地址线
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）
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000001
...
11111111 11111111 11111111 11111111
2 ^ 32 (2的32次方 bit 转GB 是 4GB,即4G大的空间可以进行编址)
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。
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。
二、指针类型
我们知道 定义一个变量有许多 类型 有 int 、float 等。当然 指针 也是有类型的
char *pc = NULL;
int *pi = NULL;
short *ps = NULL;
long *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;类型 *
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 指针类型决定解引用操作的时候，访问几个字节
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）
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
下方代码经过调试得到 执行前三行代码
在执行一行得到
这里就可以看到解引用不同权限的区别了
三、野指针
什么是野指针： 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）
造成野指针的原因
1.指针未初始化
#include
int main()
{
int* p;//因为局部变量指针未初始化，默认为随机值，不知道指针指向哪里
*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;
} *(p++) 先解引用在++，可以改为 *p = i; p++;
在这里指针越界访问，不能访问不属于你的空间。
3.指针指向的空间释放
那木我们如何避免野指针呢？
- 指针要初始化
- 小心指针越界
- 指针指向空间释放 使其置 为 NULL
- 避免返回局部变量的地址
- 指针使用之前检查有效性
//检查有效性
#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;
} 四、指针运算
1.指针+-整数
#include
int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int* p = arr;
for (i = 0; i < 10;i++)
{
printf("%d ",*p+i);
}
return 0;
} 2.指针-指针
指针-指针的绝对值 是 指针与指针之间的元素个数（前提 指向同一块区域，指针的类型相同）
这里用一个模拟strlen()来进行说明
#include
int my_strlen(char * str)
{
char* a = str;
while (*a != '\0')
a++;
return a - str;
}
int main()
{
char* p = "abcdef";
int ret = my_strlen(p);
printf("%d\n",ret);
return 0;
} 【结果】
return a - str ; //返回之间的元素个数（即字符的个数）
3.指针的关系运算
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。
五、指针和数组
#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;
} 
我们发现 数组名 和 数组首元素地址 是一样的
这里我们又会说到
数组名一般表示的是数组首元素的地址
特殊情况 sizeof(arr)，&arr 表示的都是整个数组
那么 把数组名当成地址存放到一个指针中
#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]);
for (int i= 0; i < sz; i++)
{
printf("&arr[%d] = %p <====> p+%d = %p\n",i,&arr[i],i,p + i);
}
return 0;
} 执行结果
发现一样，所以 p+i 其实计算的是数组 arr 下标为i的地址
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
//使用指针打印数组的内容
int * p = arr;
int i = 0;
//arr-->p
//arr == p
//arr+i == p+i
//*(arr+i) == *(p+i) == arr[i]
//*(arr+i) == arr[i]
//*(i+arr) == i[arr]
//3+5
//5+3
for (i = 0; i < 10; i++)
{
//printf("%d ", *(p + i));
printf("%d ", *(arr + i));
//printf("%d ", arr[i]);
//printf("%d ", i[arr]);
//p指向的是数组首元素
//p+i 是数组中下标为i的元素的地址
//p+i 起始时跳过了i*sizeof(int)个字节
}
return 0;
}六、二级指针
前面我们已经了解到 指针变量 存放地址的变量，指针变量也是变量 ，那指针变量的地址放到哪？
二级指针 来 存放指针变量
*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
//**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
int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;七、指针数组
指针数组是 数组 ，是存放 指针的数
int*arr[5];
整型指针数组