一、指针运算

1.1指针+-整数

下面我们来看一个指针加整数的例子：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int* p = &arr[0];
    int i = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", *(p + i));
    }
    return 0;
}

我们可以看到p加上i，再对他们取地址，可以作为数组的下标，相减也同理。

1.2指针-指针

下面我们来看一个指针-指针的例子：

#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
    char* p = s;
    while (*p != '\0')
    {
        p++;
    }
    return p - s;
}
int main()
{
    printf("%d\n", my_strlen("abc"));
    return 0;
}

这是模拟函数strlen，来计算字符串长度，我们将p减去原长度s，所得到的就是字符串的长度。

1.3指针的关系运算

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int* p = &arr[0];
    int i = 0;
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    while (p < arr + sz)//指针的大小比较
    {
        printf("%d ", *p);
        p++;
    }
    return 0;
}

我们将for循环换成while循环，在里面将p和arr+sz进行比较，p<arr+sz其实就是1.1中的i<sz。

二、野指针

概念：野指针就是至臻纸箱的位置时不可知的（随机的、不正确的）

2.1野指针的成因

2.1.1.指针未初始化

#include<stdio.h>
int main()
{
    int* p;//局部变量未初始化，默认随机值
    *p = 20;
    return 0;
}

2.1.2指针越界访问

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 0 };
    int* p = &arr[0];
    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;
}

2.1.3指针指向的空间释放

#include<stdio.h>
int* test()
{
    int n = 100;
    return &n;
}
int main()
{
    int* p = test();
    printf("%d\n", *p);
    return 0;
}

2.2如何规避野指针

2.2.1指针初始化

如果明确知道指针指向哪里就直接赋值，如果不知道，可以给指针赋值NULL。NULL是C语言中定义的一个标识符常亮，值是0,0也是地址，这个地址是无法使用的，读写改地址会报错。

初始化如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    int* p1 = &num;
    int* p2 = NULL;
    return 0;
}

2.2.2小心指针越界

一个程序向内存申请了哪些空间，就只能访问哪些，不能超出范围去访问，超出了就是越界访问。

2.2.3指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性。

        当指针变量指向⼀块区域的时候，我们可以通过指针访问该区域，后期不再使用这个指针访问空间的时候，我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个规则就是：只要是NULL指针就不去访问，同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。
        我们可以把野指针想象成野狗，野狗放任不管是非常危险的，所以我们可以找⼀棵树把野狗拴起来，就相对安全了，给指针变量及时赋值为NULL，其实就类似把野狗栓起来，就是把野指针暂时管理起来。不过野狗即使拴起来我们也要绕着走，不能去挑逗野狗，有点危险；对于指针也是，在使用之前，我们也要判断是否为NULL，看看是不是被拴起来起来的野狗，如果是不能直接使用，如果不是我们再去使用。

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int* p = &arr[0];
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        *(p++) = i;
    }
    //此时p已经越界了，可以把p置为NULL
    p = NULL;
    //下次使用的时候，判断p不为NULL的时候再使用
    p = &arr[0];//重新让p获得地址
    if (p != NULL)//判断
    {
        //...
    }
    return 0;
}

2.2.4避免返回局部变量的地址

2.1.3中的例子，不要返回局部变量的地址。

三、assert断言

        assert.h这个头文件中定义了宏assert()，用于在运行时确保符合指定条件，如果不符合就报错终止运行。这个宏常常被称为“断言”。

assert(p != NULL);

        在程序运行到上述代码时，如果p不等于NULL，程序继续运行，如果等于，就会终止运行，并且给出报错信息提示。

        assert() 宏接受一个表达式作为参数。如果该表达式为真（返回值非零）， assert() 不会产生
任何作用，程序继续运行。如果该表达式为假（返回值为零）， assert() 就会报错，在标准错误
流 stderr 中写入一条错误信息，显示没有通过的表达式，以及包含这个表达式的文件名和行号。
        assert() 的使用对程序员是非常友好的，使用 assert() 有几个好处：它不仅能自动标识文件和
出问题的行号，还有一种无需更改代码就能开启或关闭 assert() 的机制。如果已经确认程序没有问
题，不需要再做断言，就在 #include <assert.h> 语句的前面，定义⼀个宏 NDEBUG 。

#define NDBUG

#include<assert.h>

        然后，重新编译程序，编译器就会禁用文件中所有的 assert() 语句。如果程序又出现问题，可以移除这条 #define NDEBUG 指令（或者把它注释掉），再次编译，这样就重新启用了 assert() 语
句。
        assert() 的缺点是，因为引入了额外的检查，增加了程序的运行时间。一般我们可以在 Debug 中使用在 Release 版本中选择禁用 assert 就行，在 VS 这样的集成开发环境中，在 Release 版本中，直接就是优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题，在 Release 版本不影响用户使用时程序的效率。

四、指针的使用和传址调用

例：写出一个函数，交换两个整型变量的值

#include<stdio.h>
void Swap(int x, int y)
{
    int tmp = x;
    x = y;
    y = tmp;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("交换前：a=%d,b=%d\n", a, b);
    Swap(a, b);
    printf("交换后：a=%d,b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

代码运行的结果如下：

这是为什么呢？

        我们发现在main函数内部，创建了a和b，a的地址是0x0093fe58，b的地址是0x0093fe4c，在调用Swap函数时，将a和b传递给了Swap函数，在Swap函数内部创建了形参x和y接收a和b的值，但是x的地址是0x0093fd74，y的地址是0x0093fd78，x和y确实接收到了a和b的值，不过x的地址和a的地址不一样，y的地址和b的地址不一样，相当于x和y是独立的空间，那么在Swap函数内部交换x和y的值，自然不会影响a和b，当Swap函数调用结束后回到main函数，a和b的没法交换。Swap函数在使用的时候，是把变量本身直接传递给了函数，这种调用函数的方式我们之前在函数的时候就知道了，这种叫传值调用。

结论：实参传递给形参的时候，形参会单独创建一份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实参。

那怎么办呢？

        我们现在要解决的就是当调用Swap函数的时候，Swap函数内部操作的就是main函数中的a和b，直接将a和b的值交换了。那么就可以使用指针了，在main函数中将a和b的地址传递给Swap函数，Swap函数里边通过地址间接的操作main函数中的a和b，并达到交换的效果就好了。

#include<stdio.h>
void Swap(int* px, int* py)
{
    int tmp = 0;
    tmp = *px;
    *px = *py;
    *py = tmp;
}
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("交换前：a=%d,b=%d\n", a, b);
    Swap(&a, &b);
    printf("交换后：a=%d,b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

我们可以看到实现成Swap的方式，顺利完成了任务，这里调用Swap函数的时候是将变量的地址传
递给了函数，这种函数调用方式叫：传址调用。