深入探究C语言中的常量指针与野指针概念及其应用
目录
常量指针（Constant Pointers）
1. 指向常量的指针
2. 常量指针
以下是一个使用const声明常量的示例：
通过修改被const修饰的a的地址，修改a的值
const位置的不同
指针的应用
利用指针打印数组的几种方式
野指针（Wild Pointers）的产生
野指针（Wild Pointers）的危害
如何避免
学习指针的目的是使用指针解决问题，那什么问题，非指针不可呢?
模拟实现库函数strlen
应用场景
常量指针（Constant Pointers）
在C语言中，const关键字用于声明常量，而野指针则是一种危险的指针类型。下面将详细解释这两个概念及其应用。
常量指针是指指向常量的指针，它不能用来修改所指向的数据。这有助于保护数据不被意外修改，提高程序的安全性和可维护性。
1. 指向常量的指针
当你想阻止通过指针修改数据时，可以使用指向常量的指针。这种指针的类型是指向常量的指针类型，例如 int * const p;。这意味着你不能通过这个指针来修改它所指向的数据。
2. 常量指针
另一种形式是常量指针，即指针本身的值不能被修改，但可以通过该指针修改其指向的数据。这种指针的类型是指向非常量的常量指针类型，例如 const int *p;。这意味着你不能修改指针 p 所指向的数据的值。
以下是一个使用
const声明常量的示例：
#include
int main()
{
const int a = 10;//a具有了常属性（不能被修改了）
//a本质上还是变量
//在C++中，const修饰的变量就是常量
//a = 20; 错误，a修改不了
//int arr[a]; 错误 a不算常量值
printf("%d\n", a);
return 0;
} 在这个示例中，我们声明了一个名为a的整型常量，并将其初始化为10。然后我们使用printf函数输出a的值。注意，我们不能修改a的值，否则编译器会报错。
通过修改被const修饰的a的地址，修改a的值
int main()
{
const int a = 10;
//a = 20;//error
int* p = &a;
*p = 0;
printf("a = %d\n", a);
return 0;
//}
const位置的不同
//const 修饰指针变量的时候，放在*的右边
//const 限制的是指针变量本身，指针变量不能再指向其他变量了
//但是可以通过指针变量，修改指针变量指向的内容
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int* const p = &a;
//一但指向a就不能指向b了
//p = &b;//error
*p = 100;//修改*p却可以
printf("a = %d\n", a);
return 0;
}
//const 修饰指针变量的时候，放在*的左边
//限制的是指针指向的内容，不能修改指针指向的内容
//但是可以修改指针变量本身的值（修改指针变量的指向）
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int const* p = &a;
//一但指向a就不能指向b了
p = &b;//OK
//*p = 100;//error
printf("a = %d\n", a);
return 0;
}
//int const* const p = &a
//*两边都加上const 就都改不了了
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
int const* const p = &a;
//一但指向a就不能指向b了
//p = &b;//error
//*p = 100;//error
printf("a = %d\n", a);
return 0;
}指针的应用
利用指针打印数组的几种方式
//用指针打印数组
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
//另一种方法
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *(p+i));
}
return 0;
}
//利用指针的关系运算打印数组
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr;//等于 &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
while (p < arr + sz)
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
//指针-指针的前提是，两个指针指向同一个空间
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("%zd ", &arr[9] - &arr[0]);//9
return 0;
}野指针（Wild Pointers）的产生
野指针通常产生于**未初始化的指针、指针越界访问以及指向已释放内存的指针**。具体如下：
1. 未初始化的指针：定义指针变量时，如果没有进行初始化，那么该指针的值是随机的，可能指向任意的内存地址。这种情况下，如果尝试通过这个指针去读取或写入数据，可能会导致程序崩溃或其他不可预期的行为。
2. 指针越界访问：当指针超出了它所指向的数据结构（如数组）的边界时，就会发生越界访问。例如，一个指向大小为10的数组的指针，如果尝试访问数组的第12个元素，就会造成越界。
3. 指向已释放内存的指针：当一块内存被释放后，原有的指针如果继续指向这块内存，而没有置空或者重新赋值，这个指针就变成了所谓的“悬挂指针”或“野指针”。
为了避免野指针的产生和影响，应当总是在声明指针时对其进行初始化，并在释放指针指向的内存后立即将指针置为NULL，同时确保指针在其有效作用域内使用。
代码如下：
//未初始化指针，产生的野指针
int main()
{
int* p;//p是一个局部变量，不初始化的默认存的是随机值
*p = 20;
//报错 printf("%d \n", p);
return 0;
}
//数组越界，产生的野指针
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (int i = 0; i <= sz; i++)
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
//指针指向的空间释放,产生的野指针
int test()
{
int a = 10;
return &a;
}
int main()
{
int* p = test();
printf("%d \n", *p);
return 0;
}野指针（Wild Pointers）的危害
野指针的危害主要体现在以下几个方面：
1. 触发段错误：当野指针指向一个不可访问的内存地址时，尝试对其进行解引用操作可能会导致段错误，这是因为程序试图访问一个非法的内存区域。
2. 数据损坏：如果野指针指向了一个正在被其他部分的程序使用的内存空间，并且通过这个野指针修改了该内存空间的内容，那么可能会导致数据损坏，甚至程序崩溃。
3. 内存泄漏：在某些情况下，野指针可能导致内存泄漏。例如，如果一个野指针指向了一块已经分配但未被释放的内存，而这块内存又在其他地方被重复分配，就会造成内存泄漏。
4. 调试困难：野指针的存在可能会使得程序的调试变得非常困难，因为它们可能在程序的任何地方引发错误，而且这些错误可能不会立即显现，增加了查找和修复问题的难度。
如何避免
为了避免野指针带来的危害，可以采取以下措施：
1. 初始化指针：在声明指针变量时，应当对其进行初始化，避免其成为一个野指针。
2. 及时置空：当一个指针不再使用时，或者它所指向的内存空间已经被释放时，应该将其置为NULL，以防止其成为野指针。
3. 谨慎解引用：在使用指针前，应当确保它指向的是一个有效的内存地址，避免对无效地址进行解引用操作。
4. 使用智能指针：在一些支持智能指针的编程语言中，可以使用智能指针来自动管理内存，减少野指针的产生。
总的来说，野指针是C/C++编程中的一个常见问题，它们可能导致程序不稳定、数据损坏和内存泄漏等严重问题。因此，理解野指针的危害并采取适当的预防措施是非常重要的。
学习指针的目的是使用指针解决问题，那什么问题，非指针不可呢?
两个数的交换
void swap(int* pa, int* pb)
{
int tmp = *pa;
*pa = *pb;
*pb = tmp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
printf("交换前：%d %d\n", a, b);
swap(&a, &b);
printf("交换前：%d %d\n", a, b);
return 0;
}模拟实现库函数strlen
模拟实现库函数strlen
int my_stelen(char* str)
{
int count = 0;
while (*str!='\0')
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
int len = my_stelen(arr);
printf("%d ", len);
return 0;
}应用场景
- 常量指针：当你想保护某些数据不被修改时，可以使用常量指针。例如，在函数参数中传递一个指向常量的指针，这样在函数内部就不能修改这个数据。
- 野指针：避免使用未初始化的指针和已经释放的内存地址的指针，以减少程序出错的风险。确保在使用指针之前进行适当的初始化，并在不再需要时将其置为NULL。
希望对你有帮助~加油各位！！