C语言从入门到实战——指针（1）

指针

1.概述

1)内存
内存含义：
存储器：计算机的组成中，用来存储程序和数据，辅助CPU进行运算处理的重要部分。
内存：内部存贮器，暂存程序/数据——掉电丢失 SRAM、DRAM、DDR、DDR2、DDR3。
外存：外部存储器，长时间保存程序/数据—掉电不丢ROM、ERRROM、FLASH（NAND、NOR）、硬盘、光盘。

内存是沟通CPU与硬盘的桥梁：
暂存放CPU中的运算数据
暂存与硬盘等外部存储器交换的数据
2)物理存储器和存储地址空间
有关内存的两个概念：物理存储器和存储地址空间。
**物理存储器：**实际存在的具体存储器芯片。
主板上装插的内存条
显示卡上的显示RAM芯片
各种适配卡上的RAM芯片和ROM芯片

**存储地址空间：**对存储器编码的范围。我们在软件上常说的内存是指这一层含义。
编码：对每个物理存储单元（一个字节）分配一个号码
寻址：可以根据分配的号码找到相应的存储单元，完成数据的读写
3)内存地址
将内存抽象成一个很大的一维字符数组。
编码就是对内存的每一个字节分配一个32位或64位的编号（与32位或者64位处理器相关）。
这个内存编号我们称之为内存地址。
内存中的每一个数据都会分配相应的地址：
char:占一个字节分配一个地址
int: 占四个字节分配四个地址
float、struct、函数、数组等

4)指针和指针变量
内存区的每一个字节都有一个编号，这就是“地址”。
如果在程序中定义了一个变量，在对程序进行编译或运行时，系统就会给这个变量分配内存单元，并确定它的内存地址(编号)
指针的实质就是内存“地址”。指针就是地址，地址就是指针。
指针是内存单元的编号，指针变量是存放地址的变量。
通常我们叙述时会把指针变量简称为指针，实际他们含义并不一样。

2.指针基础

1)指针变量的定义和使用
指针也是一种数据类型，指针变量也是一种变量
指针变量指向谁，就把谁的地址赋值给指针变量
“*”操作符操作的是指针变量指向的内存空间

#include 

int main()
{
	int a = 0;
	char b = 100;
	printf("%p, %p\n", &a, &b); //打印a, b的地址

	//int *代表是一种数据类型，int*指针类型，p才是变量名
	//定义了一个指针类型的变量，可以指向一个int类型变量的地址
	int *p;
	p = &a;//将a的地址赋值给变量p，p也是一个变量，值是一个内存地址编号
	printf("%d\n", *p);//p指向了a的地址，*p就是a的值

	char *p1 = &b;
	printf("%c\n", *p1);//*p1指向了b的地址，*p1就是b的值

	return 0;
}

注意：&可以取得一个变量在内存中的地址。但是，不能取寄存器变量，因为寄存器变量不在内存里，而在CPU里面，所以是没有地址的。

2)通过指针间接修改变量的值

int a = 0;
	int b = 11;
	int *p = &a;

	*p = 100;
	printf("a = %d, *p = %d\n", a, *p);

	p = &b;
	*p = 22;
	printf("b = %d, *p = %d\n", b, *p);

3)指针大小
使用sizeof()测量指针的大小，得到的总是：4或8
sizeof()测的是指针变量指向存储地址的大小
在32位平台，所有的指针（地址）都是32位(4字节)
在64位平台，所有的指针（地址）都是64位(8字节)

int *p1;
	int **p2;
	char *p3;
	char **p4;
	printf("sizeof(p1) = %d\n", sizeof(p1));
	printf("sizeof(p2) = %d\n", sizeof(p2));
	printf("sizeof(p3) = %d\n", sizeof(p3));
	printf("sizeof(p4) = %d\n", sizeof(p4));
	printf("sizeof(double *) = %d\n", sizeof(double *));

4)野指针和空指针
指针变量也是变量，是变量就可以任意赋值，不要越界即可（32位为4字节，64位为8字节），但是，任意数值赋值给指针变量没有意义，因为这样的指针就成了野指针，此指针指向的区域是未知(操作系统不允许操作此指针指向的内存区域)。所以，野指针不会直接引发错误，操作野指针指向的内存区域才会出问题。

int a = 100;
	int *p;
	p = a; //把a的值赋值给指针变量p，p为野指针， ok，不会有问题，但没有意义

	p = 0x12345678; //给指针变量p赋值，p为野指针， ok，不会有问题，但没有意义

	*p = 1000;  //操作野指针指向未知区域，内存出问题，err

但是，野指针和有效指针变量保存的都是数值，为了标志此指针变量没有指向任何变量(空闲可用)，C语言中，可以把NULL赋值给此指针，这样就标志此指针为空指针，没有任何指针。

int *p = NULL;

NULL是一个值为0的宏常量：
#define NULL    ((void *)0)

**5)万能指针void ***

void *指针可以指向任意变量的内存空间：
	void *p = NULL;
	int a = 10;
	p = (void *)&a; //指向变量时，最好转换为void *
	//使用指针变量指向的内存时，转换为int *
	*( (int *)p ) = 11;
	printf("a = %d\n", a);

6)const修饰的指针变量

int a = 100;
int b = 200;

//指向常量的指针
//修饰*，指针指向内存区域不能修改，指针指向可以变
const int *p1 = &a; //等价于int const *p1 = &a;
//*p1 = 111; //err
p1 = &b; //ok


//指针常量
//修饰p1，指针指向不能变，指针指向的内存可以修改
int * const p2 = &a;
//p2 = &b; //err
*p2 = 222; //ok