✨✨ 欢送大家来到贝蒂大讲堂✨✨
养成好习惯，先赞后看哦~
所属专栏：C语言学习
贝蒂的主页：Betty‘s blog
1. 指针与地址
1.1 概念
咱们都晓得计算机的数据必须存储在内存里，为了正确地拜访这些数据，必须为每个数据都编上号码，就像门牌号、身份证号一样，每个编号是惟一的，依据编号能够精确地找到某个数据。而这些编号咱们就将其称为地址或者指针
1.2 指针变量
数据在内存中的地址称为指针，如果一个变量存储了一份数据的指针（地址），咱们就称它为指针变量。
那咱们如何应用指针变量呢？
- datatype *name;
*示意这是一个指针变量，datatype示意该指针变量所指向的数据的类型
例如：
int* p1;//指向一个整型的指针char* p2;//指向一个字符的指针float* p3;//指向一个单精度浮点数的指针double* p4;//指向一个双精度浮点数的指针1.3 &和*
咱们早在学习scanf时候就用过取地址符&，它是将某个变量的地址取出来，而解援用*的意思就是通过某个地址找到该地址存储的变量。可能解释起来比拟形象，咱们能够通过一个不失当的例子形象阐明一下。
首先咱们能够失去如下几个关系：
int a = 1;//第一个客户，&a为0x00000001 int b = 2;//第二个客户，&b为0x00000002 int c = 3;//第三个客户，&c为0x00000003而后咱们能够通过指针变量把他们地址存储进去
int* pa = &a;//把a的地址存进去 int* pb = &b;//把b的地址存进去 int* pc = &c;//把c的地址存进去在酒店中，咱们能够通过门牌号精确找到每个客户。同理，咱们也能够通过每个地址精确找到每个变量。
printf("a=%db=%dc=%d", *pa, *pb, *pc);//通过*解援用地址找到对应的值输入后果 a=1 b=2 c=3
并且咱们能够通过指针变量进行赋值。
*pa = 4;*pb = 5;*pc = 6;printf("a=%d b=%d c=%d\n", *pa, *pb, *pc);输入后果：a=4 b=5 c=6
1.4 void*指针和NULL
（1）void*是一种非凡的指针类型，它能够指向任意类型的数据，就是说能够用任意类型的指针对 void 指针赋值。
void*p1;int*p2;p1=p2;//这是被容许的- 然而却不能把void*指针赋值给任意指针类型，也不能间接对其解援用
void*p1;int *p2;p2=p1;//不能这样赋值*p1//不能间接对void*解援用（2）NULL 是C语⾔中定义的⼀个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是⽆法使⽤的，读写该地址会报错。
int*p=NULL；//初始化指针1.5 指针变量的大小
咱们晓得，当初常见的计算机分为32位机器和64位机器。32位机器假如有32根地址总线，每根地址线进去的电信号转换成数字信号后是1或者0，那咱们把32根地址线产⽣的2进制序列当做⼀个地址，那么⼀个地址就是32个bit位，须要4个字节能力存储。同理，64位机器须要8个字节能力存储。
咱们能够通过以下代码来验证一下。
int main(){ printf("%zd ", sizeof(char*)); printf("%zd ", sizeof(short*)); printf("%zd ", sizeof(int*)); printf("%zd ", sizeof(double*)); return 0;}输入后果：
32位机器：4 4 4 4
64位机器：8 8 8 8
2. 指针的根本运算
2.1 指针+-整数
咱们先察看一下如下代码的地址变动
#include <stdio.h>int main(){ int n = 10; char* p1 = (char*)&n;//将int*强转为char* int* p2 = &n; printf("%p\n", &n); printf("%p\n", p1); printf("%p\n", p1 + 1);//p1向后挪动一位 printf("%p\n", p2); printf("%p\n", p2 + 1);//p2向后挪动一位 return 0;}输入 ：
&n=005DF8D4
p1=005DF8D4
p1+1=005DF8D5
p2=005DF8D4
p2+1=005DF8D8
咱们能够看出， char 类型的指针变量+1跳过1个字节， int 类型的指针变量+1跳过了4个字节。由此咱们得出结论：指针的类型决定了指针向前或者向后⾛⼀步有多⼤（间隔）。
- 因为每次代码运行时，零碎都会从新分配内存，所以输入后果每次都不会一样，然而法则是一样的
咱们晓得数组在内存中是间断存储的（地址由低到高），所以咱们只须要只有首元素的地址就能找到数组所有元素的地址，而一维数组的数组名恰好就是咱们首元素的地址。
假如有数组int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} | arr | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 下标 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
那咱们如何通过指针拜访每个元素呢？
代码参考如下：
#include <stdio.h>int main(){ int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int* p = &arr[0];//&arr[0]=arr int i = 0; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数 for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", *(p + i));//因为数组元素间断存储，所以能够通过+-整数找到之后元素 } return 0;}输入后果：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.2 指针-指针
指针-指针其实是指在同一空间内，两个指针之间的元素个数。
晓得这点之后，咱们可不可以本人实现一个字符串库函数strlen()呢?
思路如下：
思路：首先定义两个指针p1，p2，让两个指针指向首元素，而后让一个指针p2循环++，直到指向‘\0’就进行，最初返回p2-p1，就能失去字符串的长度
代码如下：
int my_strlen(char* p1){ char* p2 = p1;//使两个指针都指向首元素 while (*p2) { p2++; } return p2 - p1;//返回两指针间接的元素的个数就是其长度}int main(){ char arr[] = "abcdef"; int len = my_strlen(arr);//计算arr字符串的长度 printf("%d\n", len); return 0;}- 参考贝蒂string.h大全
2.3 指针的关系运算
咱们晓得了指针变量实质是寄存的地址，而地址实质就是十六进制的整数，所以指针变量也是能够比拟大小的。
代码示例：
#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);//打印数组每个元素 p++; } return 0;}3. const润饰
咱们晓得变量是能够扭转的，然而在有些场景下，咱们不心愿变量扭转，那咱们该怎么办呢？这就是咱们接下来要讲的const的作用啦。
3.1 const润饰变量
简略来说，通过const润饰的变量，能够当做一个常量，而常量是不能扭转的。
int a = 1;//a可批改的 const int b = 2; b=3;//b不可批改的然而能够通过指针间接批改.
代码如下:
int main(){ const int b = 2; int* p = &b; *p = 3;//通过指针间接批改 return 0;}3.2 const润饰指针
咱们晓得const的作用后，就能够看看上面几段代码。
int a = 10; const int* p = &a; *p = 20;//是否能够 p = p + 1;//是否能够通过测试咱们发现，*p无奈扭转成20，然而p能够扭转成p+1.
那如果把const调换一下地位，又会呈现什么状况呢~
int a = 10; int* const p = &a; *p = 20;//是否能够 p = p + 1;//是否能够再次测试之后咱们发现，*p能够被赋值为20，然而p不能赋值为p+1了
通过上述测试，咱们大抵能够总结出两个论断。
• const如果放在的右边，润饰的是指针指向的内容，保障指针指向的内容不能通过指针来扭转。然而指针变量本⾝的内容可变。
• const如果放在*的左边，润饰的是指针变量本⾝，保障了指针变量的内容不能批改，然而指针指向的内容，能够通过指针扭转。
4. assert断言
assert是一个宏，它的头文件为<assert.h>,⽤于在运⾏时确保程序合乎指定条件，如果不合乎，就报错终⽌运⾏。这个宏经常被称为“断⾔”。
举一个简略的例子：
assert(a>0);- 如果a确实大于0，assert判断为真，就会通过。
如果a不大于0，assert判断为假，就会报错。
所以assert经常用于查看空指针问题，以避免程序因为空指针的问题而出错。
int *p=NULL;assert(p);//空指针是0,0为假，就会报错5. 传值调用与传址调用
5.1 传值调用
咱们后面学习函数时候，遇到过这样一段代码。
#include<stdio.h>void swap(int x, int y)//返回类型为void示意不返回值{ int temp = 0;//定义一个长期变量 temp = x;//把x的值赋给temp x = y;//把y的值赋给x y = temp;//把temp的值赋给y，实现替换操作}int main(){ int a = 0; int b = 0; scanf("%d %d", &a, &b); printf("替换前：a=%d，b=%d\n", a, b); swap(a, b);//替换函数 printf("替换后：a=%d，b=%d\n", a, b); return 0;}输出：3 5
输入：替换后a=3 ，b=5
为什么两个值并没有替换呢，这是因为形参只是实参的一份长期拷贝，对形参扭转，基本不会扭转实参。如果遗记的同学能够再去复习一下贝蒂的函数小课堂
5.2 传址调用
那咱们想在函数中扭转实参的值，那又该如何扭转呢？
其实很简略，咱们学了指针，晓得能够通过地址间接拜访该变量的值，所以咱们只须要把地址传给函数，在函数中通过地址拜访实参，并进行替换。
代码如下：
#include<stdio.h>void swap(int*x, int*y)//通过指针变量承受地址{ int temp = 0;//定义一个长期变量 temp = *x;//把*x的值赋给temp *x = *y;//把*y的值赋给*x *y = temp;//把temp的值赋给*y，实现替换操作}int main(){ int a = 0; int b = 0; scanf("%d %d", &a, &b); printf("替换前：a=%d，b=%d\n", a, b); swap(&a, &b);//将地址传给函数 printf("替换后：a=%d，b=%d\n", a, b); return 0;}6. 野指针
概念：野指针就是指针指向的地位是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限度的）
6.1 野指针成因
（1）指针未初始化
#include <stdio.h>int main(){ int* p; //局部变量指针未初始化，默认为随机值 *p = 20; return 0;}因为p是随机值，所以对p解援用，零碎无奈通过p的地址找到对应的空间，所以出错造成野指针
（2）数组越界拜访
#include <stdio.h>int main(){ int arr[10] = { 0 }; int i = 0; for (i = 0; i < 11; i++) { //数组下标是0到9 printf("%d ", *(arr + i)); } return 0;}- 个别呈现这种较大的随机值，个别都是数组越界拜访
（3）指针指向空间开释
#include <stdio.h>int* test(){ int n = 10; return &n;//返回n的地址}int main(){ int* p = test();//用p承受n的地址 printf("%d\n", *p);//打印出n的值 return 0;}这段代码乍一看，如同并没有什么问题，然而大家在学习函数的时候晓得，在函数中定义的变量是长期变量，一旦出了作用域就会销毁。
一旦销毁，零碎就无法访问该空间，而通过指针咱们还能够拜访该空间，这就造成了抵触，所以出错，造成野指针。
6.2 解决办法
(1) 初始化
NULL 是C语⾔中定义的⼀个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是⽆法使⽤的，读写该地址会报错。如下是NULL在编译器中的定义：
ifdef __cplusplus
define NULL 0
else
define NULL ((void *)0)
endif
#include <stdio.h>int main(){ int* p=NULL；//用空指针初始化，让其有指向地位 //*p = 20;NULL地址不能读写 return 0;}(2) 小心越界拜访
咱们在应用数组时候，肯定要对数组的元素个数有一个清晰的把控，不然就很容易呈现越界拜访的状况。
(3) 不能返回长期变量的地址
长期变量出了作用域就会销毁，零碎会回收该空间，所以咱们要尽量避免指针指向曾经销毁的空间，尤其在函数中，不能返回长期变量的地址。