C语言指针——基础知识理解

前言：

（1）内存是如何编址的？

（2）如何对变量进行寻址？

直接寻址：直接到变量名标识的存储单元读取变量的值——&

间接寻址：通过存放变量地址的其他变量访问该变量（通过其他变量间接找到变量的地址读取变量的值——*）

关于直接寻址的两个问题：

（3）用什么类型的变量来存放变量的地址？——指针类型

（4）指针究竟指向了哪里？——指针变量初始化

未初始化带来的危害：

（5）空指针：

（6）指针变量与变量的地址的区别：

（7）如何访问指针指向的存储单元中的数据？

（8）指针的简单使用

典型实列：两数互换

（9）什么是函数指针？

定义函数指针常见错误：

（10）函数指针的应用：

（11）总结：

前言：

强转与指针，并称C语言的两大神器，用好了可呼风唤雨，威力无比，用不好也会伤及自身
理解指针要从变量的地址谈起

（1）内存是如何编址的？

内存中的每个字节都有唯一的编号（地址）（如同街道的门牌号），内存地址按字节编号，其字长一般与主机相同， 32位机使用32位地址，最多支持232字节内存(4G ）
地址是一个无符号整数，从0开始，依次递增。在表达和交流时，通常把地址写成十六进制数

（2）如何对变量进行寻址？

直接寻址：直接到变量名标识的存储单元读取变量的值——&

间接寻址：通过存放变量地址的其他变量访问该变量（通过其他变量间接找到变量的地址读取变量的值——*）

关于直接寻址的两个问题：

问题一、
int i;
scanf("%d", i); /* 这样会如何？*/

i 的值被当作地址。如i值为100，则输入的整数就会从地址100开始写入内存

问题二
char c;
scanf("%d", &c); /* 这样呢？*/

输入数据以int的二进制形式写到c所在的内存空间。c所占内存不足以放下一个int，其后的空间也被覆盖

（3）用什么类型的变量来存放变量的地址？——指针类型

指针类型为4个字节大小
指针变量：具有指针类型的变量
指针变量基类型：指针变量指向的数据类型,称为基类型（指针变量只能指向同一基类型的变量，否侧会引起warning）

int *pa;//定义的一个可以指向整型数据的指针变量//*号：表示pa是一个整型指针变量
//定义之后就可以用它保存一个整型变量的地址了
//告诉编译器，pa是一个指针变量，占4字节内存，需要用一个int型变量的地址给它赋值，

（4）指针究竟指向了哪里？——指针变量初始化

使其具体的指向某一个变量

int *pa = &a;//指针变量初始化 //等价于int *pa;pa=&a

未初始化带来的危害：

指针变量未被初始化，意味着指针变量的值是一个随机值，我们无法预知它会指向哪里，它很可能会乱指一气。使未初始化的指针变量是初学者常犯的错误，其带来的错误隐患是非常严重的。在不确定指针变量究竟指向哪里（也许是一个只读的或者不可访问的存储区，例如待执行的机器指令所在的代码段）的情况下，就对指针变量所指的内存单元，进行写操作，将会给系统带来潜在的危险，严重时还会导致系统崩溃
如果你不知把它指向哪里，那就指向NULL

    int  a = 0, b = 1;char c = 'A';int *pa = NULL, *pb = NULL; char *pc = NULL;

（5）空指针：

空指针：值为NULL的指针，即无效指针

既然0（NULL）用来表示空指针，那么空指针就是指向地址为0的单元的指针吗？

答案：不一定

Þ每个C编译器都被允许用不同的方式来表示空指针
Þ并非所有编译器都使用0地址
Þ某些编译器为空指针使用不存在的内存地址
Þ硬件会检查出这种试图通过空指针访问内存的方式

（6）指针变量与变量的地址的区别：

（7）如何访问指针指向的存储单元中的数据？

——指针的解引用：引用指针指向的变量的值，修改指针变量pa所指向的变量的值（修改存储单元中的数据）

（8）指针的简单使用

典型实列：两数互换

按值调用：普通变量作函数参数—按值调用实参的值不随形参值的改变而改变
按地址调用：指针做函数参数—按地址调用为了在被调函数中修改其无法直接访问的实参的值

注意：某些编译器检查实参和形参的数据类型是否匹配，不匹配则给出警告；另一些编译器直接将实参的值当作地址值，产生非法内存访问，导致程序异常终止

（9）什么是函数指针？

函数指针就是指向函数的指针变量，指向函数的指针变量中存储的是一个函数在内存中的入口地址

通过前面的学习可以知道：一个数组名其实就是存储数组第一个元素的内存地址。同理，一个函数名就是这个函数的源代码在内存中的起始地址

定义格式：数据类型（*指针变量名）（形参列表）；

列如：若有函数原型为：int Fun （int a ， int b）；

则可定义函数指针: int (*f) (int,int) ; 令f=Fun；就是让f指向函数Fun（）

——编译器将不带()的函数名解释为该函数的入口地址

——函数指针变量存储的是函数在内存中的入口地址

定义函数指针常见错误：

（10）函数指针的应用：

实列一：编写通用性更强的函数

典型实列二：编写通用的排序函数——编写实现升序和降序排序

（11）总结：

——指针变量：

–指针类型的变量，保存地址型数据

——指针变量与其他类型变量的共性：

–在内存中占据一定大小的存储单元（通常4个字节）
–先定义，后使用

——特殊性

–指针变量中保存的内容只能是地址（变量或函数的地址）
–必须初始化后才能使用，否则指向不确定的存储单元
–只能指向同一基类型的变量
–可参与的运算：加、减整数，自增、自减、关系、赋值

——指针变量

定义不同基类型的指针，是明确指针指向单元的内容是什么
初始化的目的，是明确指针指向了哪里

——使用指针变量的基本原则

明确指针指向了哪里
明确指针指向单元的内容是什么
永远不要使用未初始化的指针变量
一个（xx型）的指针指向一个（xx型）的变量

——指针的一个重要应用之一

作函数参数，向函数传递变量或函数的地址

——指向变量的指针，作函数参数

按地址调用，传递变量在内存中的地址（用取地址运算符）
被调函数根据该地址读写它不能直接访问的变量的值（用间接寻址运算符，指针的解引用）

——指向函数的指针，作函数参数

按地址调用，传递函数在内存中的入口地址（函数名）
被调函数根据传入的不同地址调用不同的函数