c语言 --- 指针

什么是指针？

指针就是一个地址，在c语言中任何东西都是有地址的，如何获取地址? 用的是&：取地址符

指针就是一个整数
获取指针：&
定义变量时，可以通过取地址符 &，得到当前变量的地址-> 一个房间对应一个房间号，地址类比于房间号
所有的指针类型都是 4个字节，就是一个整数，不需要考虑溢出

指针变量

存放地址(指针)的，也就是存放一个特定的整数(这个整数是可以表示地址的)

例：整型变量存放整数，指针变量存放指针，指针变量就是一个变量，和整型变量没有区别

如何产生一个指针变量
* 用于标识变量是指针变量，必须有，没有就不是指针变量，* 写前面和写后面没有区别

类型* 变量名；

类型 *变量名；

指针变量的两个重要概念
- 指针的类型：去掉变量名
- 指针所指向的类型：去掉变量名和 * 号

用指针的时候需要保持上述两个类型的一致

int* p;
//类型: int*
//所指向的类型: int    --->本质就是指针所操作的数据类型int(*pp)[3];   //--->指针
//类型: int(*)[3];
//所指向的类型: int[3] --->pp操作的就是一个数组 数组长度是3
int* pArray[3];//--->数组

第一个位置存储了一个0，0是4个字节，对应这四个字节的首地址就是这个地址：0x0000000EAA93F574-> 指针

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 0;          //定义的变量会占用一段内存-> 操作系统对于这段内存会给予一个编号-> 地址//printf("%d\n", &num); //得到变量的地址:-1433143948-> 指针是一个整数printf("%p\n", &num);   //指针有特定的打印方式:0000000EAA93F574-> %p的方式打印 16进制的整数int* p;                    //指针变量char* pc;double* pd;printf("%d\n", sizeof(int*));printf("%d\n", sizeof(char*));void* pvoid;       pc = NULL;pd = NULL;pvoid = NULL;pc = (void*)0;         //强制转换语法-> 把0强制转换成一个地址赋值给一个指针变量//新手误区int* pNum = &num;       //在创建指针变量赋值的时候，不能这样理解*pNum=&num *起说明作用 int* 是一个类型//实质还是:pNum=&num;int aa = 1001;pNum = &aa;printf("%d\n", *pNum);  //得到当前地址中的值//当指针变量指向了普通变量的时候  *指针变量等效普通变量*pNum = 10111101;       //等效于普通变量做赋值运算 打印变量时变量改变了aa=10111101printf("%d\n", aa);return 0;
}/*输出*/8    //x64
8
1001
10111101
8    //x86
8
1001
10111101#ifndef NULL#ifdef __cplusplus#define NULL 0#else#define NULL ((void *)0)#endif
#endif

不同类型的指针变量

所有类型的指针占用的字节数都是相同的-> 指针变量就是用来存放地址的，地址就是一个整数，所有整数占用内存都是一样的
所有类型的指针变量占用的内存在32位系统(x86)下都是4个字节在64位系统(x64)下是8个字节
特殊的指针类型：void*
所有类型的指针变量的初始化都可以让它指向空
专门用来初始化指针变量的东西：NULL
- 防止悬浮指针：没有指向任何地方，放在那里，不知道它指向哪里
- 防止野指针：指向一个莫名其妙的地方
- 在写程序的时候一定要避免这两种情况的存在
指针变量如何获取当前地址中的值：*指针变量

指针的运算

*指针变量：获取当前指针变量所指向的内存中存储的值
p+n操作或者p-n操作：算术运算，n是一个整数，实质上是内存的字节偏移，和指向内存存储的数据类型有关
- p+sizeof(指针所指向的类型)*n
- 对于一个指针变量来说，不会单独的去偏移，一般要指向一段内存去做偏移(数组就是一段连续的内存，可以通过指针的偏移去操作数组)
- 对于不同类型的指针之间是没有什么算术运算
- p++ 和 p-- 也算 p + n 操作
指针的偏移和存储的数据类型有关，int 类型占用 4 个字节，+ 3 总共移动 12 个字节，char 类型占用 1 个字节，+ 3 总共移动 3 个字节

#include <stdio.h>
int main()
{int* p = NULL;           //所指向的数据类型:int  大人一步走4米char* pc = NULL;       //所指向的数据类型:char 小孩子一步走1米printf("%p\n", NULL);  //0000000000000000//做字节上的偏移-> 和它操作的数据类型有关p = p + 3;            //大人走了3步  总共走了: 12米   0xC //p+sizeof(int)*3 : 0 + 4*3pc = pc + 3;           //小孩子走3步  总共走了: 3米    0x3//p + sizeof(char) * 3 : 0 + 1*3//类似加法的运算-> 不需要带int类型//int a = 1;//a = a + 3;printf("%p\n", p);printf("%p\n", pc);//指针的偏移字节数 == p + sizeof(指针所指向的类型)*n//两个指针相加没有实际含义//int a = 0;//int b = 1;//int* pa = &a;//int* pb = &b;//int* pd= pa + pb;   //表达式必须包含整型return 0;
}/*输出*/0000000000000000
000000000000000C
0000000000000003

内存四区

在c语言中会把内存分成4个区域

学习内存四区可以帮助理解指针运算中的错误代码

静态变量的特性

void print()
{static int num = 1;        //定义一个静态变量 这个代码运行的时候只执行一次//静态变量不做初始化默认为0num++;printf("%d\n", num);
}
int main()
{print();                //第一次调用 num=2print();              //第一次调用 num=3 会记录程序上一次运行的结果//num = 3;                 //静态变量有作用域-> 和全局变量的区别 只能在子函数中使用 报错
}

一些运用指针的经典错误

指针处理字符串的特例

操作常量区的字符串，不能修改

* pchar 指向第一个内存，等效于常量区的 I，常量区的内存不能做修改

指针变量可以指向一段内存(字符串)，指向这段内存的首地址

返回一个指针

可以返回一个值，但是不能返回一个值的地址，但是字符串只能返回首地址

char* returnPoint()
{//返回局部变量地址，不允许 static修饰没有问题-> 静态区会保存数据//函数调用完，栈区内存会被系统自动回收(清除所有的数据)char array[10] = "ILoveyou"; //%s 打印方式，从首地址开始，打印到'\0'结束char* p = &array[0];     // 1.指针变量指向第一个变量的地址 2.返回字符串的首地址//处理方案:把数据存到堆区，返回堆区这段内存的首地址 堆区内存不会被系统自动回收return p;
}
int main()
{int* p = NULL;             //0 存放在常量区-> 指针没有指向一个变量导致修改了常量中的东西//*p = 1234;          //不能修改0所在的内存 引发了未经处理的异常:写入访问权限冲突-> 由于访问了常量区的内容导致的//printf("%d", *p);  //------------------------------------------------------char* str = "ILoveyou";  //解析:把这段字符串的首地址赋值给指针变量-> 并没有把"ILoveyou"存到指针变量中去char* pchar;puts(str);pchar = "ILoveyou";//*pchar = 'M';           //写入访问权限冲突-> *pchar等效于'I' 'I'存在常量区不能修改puts(pchar);//-------------------------------------------------------char array[10] = "ILoveyou";pchar = &array[0];       //取第一个位置的地址-> 把I的地址赋值给 *pchar*pchar = 'M';            //把"ILoveyou"从常量区拷贝到栈区-> 修改栈区变量的内存puts(array);int* result = returnPoint();puts(result);puts(result);puts(result);puts(result);return 0;
}/*输出*/ILoveyou
ILoveyou
MLoveyou
頊槷?
頊槷?
頊槷?
頊槷?

万能指针

万能指针就是void* 类型的指针变量
能够操作任何类型的地址
万能指针在访问数据的时候必须要做强制类型转换

#include <stdio.h>
int main()
{int num = 10;void* pVoid = &num;      //解析: pVoid=&num; 不是*pVoid=&num-> 定义变量时 *起说明作用 表示类型//printf("%d\n",*pVoid);   不能直接这样使用 必须要做强制类型转换为int*类型才能访问数据printf("%d\n", *(int*)pVoid);    double dNum = 1.11;pVoid = &dNum;printf("%.3lf\n", *(double*)pVoid);//万能指针使用的时候要强制转换为目标类型(指向数据类型的指针)int number = 0x00410042;  //字节的高低 左边:高位(高字节)  右边:低位(低字节)printf("%d\n", number);void* p = &number;char* pp = (char*)p;//一个十六进制位是4个二进制位//两位十六进制位是一个字节 4个字节用8个十六进制位表示//8个二进制位是一个字节    8个二进制位是2个十六进制数printf("%c\n", *pp);     //42 -->B  //0000005B9FDBF5E4  低地址char* pc = (char*)p;      //转换为char类型做偏移printf("%c\n", *(pc + 2));//41 -->A   //000005B9FDBF5E6   高地址//小端模式  高字节存放到内存地址高的地址上//大端模式  高字节存放到内存地址低的地址上//十进制:1235//1高位 5低位printf("%p\n", pp);         //0000005B9FDBF5E4            低地址printf("%p\n", pc + 2);     //0000005B9FDBF5E6            高地址//万能指针应用: 统一接口(统一函数传参-> 以万能指针充当函数参数 可以传任何类型的指针)//malloc(void* p,int arrayNum); return 0;
}/*输出*/10
1.110
4259906
B
A
0000005B9FDBF5E4
0000005B9FDBF5E6
E4<E6 E4是低地址 E6是高地址

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