拿捏c语言指针（上）

news2024/11/25 16:44:44

前言

编辑

指针

内存与地址

计算机常见单位

理解编址

取地址，指针变量，解引用

取地址

指针变量

解引用

指针变量大小

指针类型的作用

char*解引用后

指针+-整数

应用

void*指针

const修饰指针变量

const修饰普通变量

const修饰指针变量

理清pa与pa*的含义

代码 int const*pa=&a;

编辑代码 int *const pa=&a;

指针计算

指针-指针

应用：模拟实现strlen函数

野指针

成因

指针未初始化

指针越界访问

指针指向空间释放

规避野指针

前言

你是否也是在学习c语言碰到了拦路虎？

下面，我将通过这篇文章来和大家一起了解并熟悉c语言指针，拿捏指针的每一处细节~

创作不易，可以帮忙点点赞吗

如有差错，欢迎指出

指针

c语言中的指针其实就是计算机内存中的地址，即内存单元的编号。通过地址，CPU就可以快速找到一个内存空间。

所以 内存单元的编号==地址==指针

但是我们口头上的指针实际是指针变量。

内存与地址

计算机中的内存可以类比为生活中的一栋房子，地址则是房子中每个房间的门牌号。

内存被划分为内存单元（1个字节），

计算机常见单位

1byte(字节)=8bit(比特位)

1KB=1024byte

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

1PB=1024TB

理解编址

如图以下为CPU和内存之间交互数据的大致模式

若CPU要从内存中取出一个值，则cpu通过控制总线下达取出的命令，通过地址总线获得内存中的地址，通过地址找到目标值后，再通过数据总线传给CPU。

若CPU要在内存中存储一个值，则cpu通过控制总线下达存储的命令，通过地址总线给目标值开辟一个空间，并编址，通过地址，CPU通过数据总线把值传给内存，并存储起来。

取地址，指针变量，解引用

取地址

如图，在32位的机械下，打印变量a的地址

其中a占4个字节，打印的地址其实是第一个字节的地址

指针变量

指针变量是专门存放地址的，

如图

int* pa = &a;

pa 是 指针变量 用于存放地址（指针）
*说明pa是指针变量，int说明pa指向的对象是int类型的

解引用

*pa =20 ;

* 解引用操作符，意为通过pa中的地址找到a

*pa等价于a,所以等同于代码a=20

指针变量大小

指针变量大小取决于一个地址的存放需要多大空间

32位机器上：地址线是32根，地址的二进制序列就是32bit位，要4字节（32bit位）的空间存放地址。所以32位机器的指针变量大小都是4个字节。

指针变量大小与类型无关，在相同的平台下，大小都相同。

如图

32位机器

同理，64位机器上，指针变量大小都是8个字节。

64位机器

指针类型的作用

指针类型决定了对指针解引用的时候有多大权限（一次能操作几个字节）

比如 char*的指针解引用就只可以访问1个字节，而int*是4个。

图解如下

未解引用之前

int*解引用后

**char*解引用后**

指针+-整数

指针的类型决定了指针向前或向后走一步有多大（距离）

如图不同指针类型加减整数的结果

int*的pa+1

char*的pa+1

应用

#include<stdio.h>
//指针+-整数的应用
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = &arr[0];
	//将数组全部初始化为1
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*p = 1;
		p++;
	}
	//打印
    p = &arr[0];//再让p回到起始位置
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *p);
		p++;
	}

	return 0;
}

void*指针

void*指针是无具体类型的特殊指针（泛型指针），可以接受任意类型地址

但是不能直接进行解引用操作，也不能进行指针+-整数

const修饰指针变量

const修饰普通变量

如图，const仅仅是在语法上做了限制，我们习惯叫a为常变量

用指针变量pa间接修改a的值却不会报错，无视const。

const修饰指针变量

理清pa与pa*的含义

pa里面存放的是地址（a的地址）
pa是变量，有自己的地址
*pa是pa指向的空间

代码 int const*pa=&a;

const限制的是*pa,修改*pa会报错，但修改pa的值没问题

代码 int *const pa=&a;

const限制的是pa,可以修改*pa,但修改pa会报错

指针计算

指针-指针

指针-指针即 地址-地址，得到的绝对值是指针和指针之间的元素个数

前提条件：两个指针指向同一块空间

应用：模拟实现strlen函数

分别使用了 指针-整数 和 指针-指针两种方法

其中代码while（*s!='\0'）可以简化为while(*s)

因为\0的ASCII码值为0，地址加到\0时（0为假）自然会跳出循环

//指针-整数
int my_strlen1(char* s)//传字符串的地址，返回字符串长度
{
	int count = 0;
	while (*s != '\0')
	{
		count++;
		s++;//地址+1
	}
	return count;
}

//指针-指针
int my_strlen2(char* s)
{
	char* start = s;
	while (*s != '\0')
	{
		s++;
	}
	return s - start;//地址-地址
}
#include<stdio.h>
int main()
{
	//strlen 求字符串的长度 求‘\0’之前的字符串长度
	int len =my_strlen1("abcda");//模拟实现strlen函数
	printf("%d\n", len);
	len = my_strlen2("abcda");//模拟实现strlen函数
	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

结果