[C语言]初步的来了解一下指针（多图详解）

news2024/11/23 4:07:58

1.指针是什么

2.指针类型

2.1指针类型的意义(+-整数)

2.2指针的解引用

3.野指针

3.1野指针出现的情况

3.2 如何规避野指针

4.指针运算

4.1指针+-整数

4.2指针-(减)指针

5.二级指针

1.指针是什么

指针是内存中最小的单元编号，也就是地址。指针还可以是一种指针变量。

内存：

当我们平时在创造一个变量后，内存会开辟出相应的空间来存放这一数据，例如在创建一个float变量并赋值后，开辟了四个字节来存放，每一个字节都有相应的地址来对应

指针变量：
我们可以通过&（取地址操作符）取出变量的内存其实地址，把地址可以存放到一个变量中，这个变量就是指针变量

2.指针类型

像整型和浮点型都有不同的类型，int，short，float等等，相应的指针也有着不同的类型

如下：

（在定义指针的时候要将其初始化，但如果没有可以指向的变量，一般用NULL空指针表示）

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

对于指针的定义可以看出来为：类型 + *

不同类型的指针来存放不同类型类型变量的地址

char*类型的指针存放char类型变量的地址

int*类型的指针存放int类型变量的地址

以此类推……

2.1指针类型的意义(+-整数)

指针类型的不同除了代之存放变量类型，还可以根据不同类型的字节的不同来进行操作

举例说明：

int类型为‘4’字节数

char类型为‘1’字节数

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	char* pc = &a;
	
	printf("a=%d\n\n", a);

	printf("pa=%p\n", pa);
	printf("pa+1=%p\n\n", pa + 1);

	printf("pc=%p\n", pc);
	printf("pc+1=%p\n", pc + 1);
	return 0;
}

打印结果：

对此，我们可以发现：

同样是+1为什么差别这么大呢？原因就正是在指针类型的不同上，不同字节的指针类型+1所得到的地址是：原地址 + 整数*(sizeof(指针类型))

char*类型一次访问1个字节，+1跳过1个字节

int*类型一次访问4个字节，+1跳过4个字节

可能有人有疑问说：

Q：为什么int类型的变量的地址可以放到char*类型中呢？

A：指针变量都是用来存放地址的，类型的不同只是使得他们的意义不同。

总结：指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离），这一点在下面解引用也有所体现。

2.2指针的解引用

解引用通俗的来说，就是根据地址去寻找所存储的内容

*pa = a

但在指针变量的声明或定义中并不是解引用，只是创建一个（int*）类型的指针变量

对于不同的指针类型，对指针解引用的权限也是不同的，这一点跟指针类型的意义中整数的+-有所类似

对比两个例子可以看出，char*类型指针只具有一个字节，所以在解引用后只有一个字节的权限，再次赋值时也只能改变一个字节。如果使用char*类型指针想要将a赋值为0，则要循环语句逐一的将四个字节都赋值为0

而int*类型指针具有四个字节，在解引用后具有四个字节的权限，所以在赋值时可以一次将四个字节都赋值为0。

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

在对机器大小端的判别时，就运用到了这个知识点。具体举例在以下文章：

[C语言]和我一起来认识“整型在内存中的存储”_HY_PIGIE的博客-CSDN博客

3.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）

3.1野指针出现的情况

1.指针未初始化

int* p;
*p = 20;

2.指针越界访问

int arr[10] = {0};
int *p = arr;
for(int i = 0;i <= 10;i++)
{
    *(p++) = i;//当i=10时超出数组的范围，p就为野指针
}

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

int arr[9] = {0};
int* pa = null;
for(pa = &arr[0];pa < &arr[9])
{
    *pa++ = 0;
}

数组为int类型，取得首元素的地址也即为数组的地址。

获取地址的指针类型为int*(四字节)，*运算符的优先级高于++的优先级

所以先是*pa = 1，赋值后再

*pa++，地址+1

因为是int*类型，+1等价于加上四个字节即一个整数位，所以相当跳过一个数组单位

得出：当i++变化时，pa = arr。有：

pa+i =arr[i]；

4.2指针-(减)指针

    char arr[] = "abcdef";
	char* pa = arr;    //数组首元素的地址
	while (*pa != '\0')
	{
		pa++;当没有遇到字符串结尾的‘\0’，就++
	}
	int len = pa - arr;//两个指针相减，得到++的差值，便是字符串的长度
	printf("%d", len);