C语言-指针初阶（6）

news2024/11/27 12:42:54

思维导图：

1. 指针是什么？

2. 指针和指针类型

2.1 指针+-整数

2.2 指针的解引用

3. 野指针

3.1 野指针成因

3.2 如何规避野指针

4. 指针运算

4.1 指针+-整数

4.2 指针-指针

4.3 指针的关系运算

5. 指针和数组

6. 二级指针

7. 指针数组

写在最后：

思维导图：

1. 指针是什么？

想了解指针，必须先了解内存是什么？

内存是计算机上的一种存储空间，程序运行时会载入内存，存储数据时也会申请内存。

而一个内存单元的大小是一个字节，每个内存单元都有自己的编号，而内存单元的编号被称为地址

在C语言中，地址也被称为指针。

总结：内存单元的编号 = 地址 = 指针

有关指针：

关于指针的大小：

2. 指针和指针类型

2.1 指针+-整数

指针类型的意义：

例：

2.2 指针的解引用

指针类型决定了，指针进行解引用操作的时候，一次性访问几个字节，访问权限的大小

如果是char*的指针，解引用访问1个字节

如果是int*的指针，解引用访问4个字节

所以，指针的访问是可以灵活运用的：

例：


#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0x11223344;
	int* pa = &a;	
	*pa = 0;//一次性将四个字节初始化成零
	
	char* pc = &a;
	*pc = 0;//一次只将一个字节初始化成零

	return 0;
}

3. 野指针

野指针就是指针指向的位置是不可知的。

3.1 野指针成因

1. 指针未初始化

例：

int main()
{
	int* p;//未初始化
	*p = 20;
	return 0;
}

2. 指针越界访问

例：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//越界访问
	}
	return 0;
}

输出结果：

输出：1 2 3 4 5 -858993460（随机值）

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

例：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;//指针的初始化

	int* p = NULL;//NULL - 空指针，专门用来初始化指针
	if (p != NULL)//使用前检查指针的有效性
	{
		;
	}
	return 0;
}

4. 指针运算

4.1 指针+-整数

例：

int main()
{
	int arr[n];
	int* p;
	for (p = &arr[0]; p < &arr[n];)
	{
		*p++ = 0;//先赋值再++，将数值arr中的值都初始化成0
	}            //每一次++都想后移一个整形
	return 0;
}

4.2 指针-指针

例：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%d\n", &arr[9] - &arr[0]);//指针相减的值是两个指针之间的元素个数

	return 0;
}

注：两个数组的指针之间是不能相加减的

应用：

模拟实现strlen函数：

#include <stdio.h>

my_strlen(char* arr)
{
	char* str = arr;
	while (* arr != '\0')
	{
		arr++;
	}
	return arr - str;//数组长度
}

int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	int len = my_strlen(arr);

	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

输出结果：

输出：6

4.3 指针的关系运算

例：

#include <stdio.h>

#define n 5

int main()
{
	int arr[n];
	int* p;
	for (p = &arr[0]; p < &arr[n];)//这个其实就是指针之间的关系运算//p < &arr[n]
	{
		*p++ = 0;//先赋值再++，将数值arr中的值都初始化成0
	}            //每一次++都想后移一个整形
	return 0;
}

5. 指针和数组

用指针打印数组：

例：

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

	//给数组赋值
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;//通过指针访问数组的每一个元素
	}

	//打印数组
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		//printf("%d ", arr[i]);
		printf("%d ", *(arr + i));//这两种打印方式是一模一样的
	}
	return 0;
}

输出结果：

输出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

6. 二级指针

例：

#include <stdio.h>

int main()
{
	int a = 0;
	int* pa = &a;//pa是一级指针变量
	int** ppa = &pa;//ppa是二级指针变量
	**ppa = 50;
	printf("%d\n", **ppa);
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

输出结果：

输出：
50
50

当然如果你想创建三级指针变量，规则也是一样的。

7. 指针数组

指针数组是什么？

指针数组是数组（数组是主语），就比如：好孩子是孩子（孩子是主语）（主语在后面）

例：

#include <stdio.h>

int main()
{	//我们可以使用一维数组，模拟一个二维数组
	int a[] = { 1,2,3,4 };
	int b[] = { 2,3,4,5 };
	int c[] = { 3,4,5,6 };
	int* arr[3] = { a,b,c };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{	//通过i访问arr
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{	//通过j访问a b c
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

输出结果：