大家好，我是蘇貝，本篇博客帶大家了解C語言中令人頭疼的指針，如果大家覺得我寫的不錯的話，可以給我一個(gè)贊👍嗎，感謝??
使用的是VS2019編譯器，默認(rèn)為32位平臺

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①指針是什么

指針理解的2個(gè)要點(diǎn)：

1. 指針是內(nèi)存中一個(gè)最小單元的編號，也就是地址
   單元編號 == 地址 ==C語言中也叫: 指針
2. 平時(shí)口語中說的指針，通常指的是指針變量，是用來存放內(nèi)存地址的變量

內(nèi)存：

指針變量：

我們可以通過&（取地址操作符）取出變量的內(nèi)存起始地址，把地址可以存放到一個(gè)變量中，這個(gè)變量就是指針變量

要知道

1.內(nèi)存被劃分為一個(gè)個(gè)的內(nèi)存單元，每個(gè)內(nèi)存單元的大小是一個(gè)字節(jié)
2.每個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元都有一個(gè)編號，這個(gè)編號就是地址，地址在C語言中被稱為指針
3.每個(gè)內(nèi)存單元都有唯一的地址來標(biāo)識
4.地址要存儲的話，存放在指針變量中
5.在32位機(jī)器上，地址的大小為4個(gè)字節(jié)，所以指針變量的大小也為4個(gè)字節(jié)
在64位機(jī)器上，地址的大小為8個(gè)字節(jié)，所以指針變量的大小也為8個(gè)字節(jié)

對第5點(diǎn)進(jìn)行解釋
對于32位的機(jī)器，假設(shè)有32根地址線，那么假設(shè)每根地址線在尋址的時(shí)候產(chǎn)生高電平（高電壓）和低電平（低電壓）就是（1或者0）；
那么32根地址線產(chǎn)生的地址就會是：
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000001
…
11111111 11111111 11111111 11111111
每個(gè)地址有32個(gè)比特位，即32/8=4個(gè)字節(jié)
同理：對于64位的機(jī)器，有8個(gè)字節(jié)
那32和64位機(jī)器能編址多大空間呢？
由上方解釋可知，32位機(jī)器就有2的32次方個(gè)地址。每個(gè)地址標(biāo)識一個(gè)字節(jié)，那我們就可以給 （2^ 32Byte = 2^ 32/1024KB =2^ 32/1024/1024MB=2^32/1024/1024/1024GB = 4GB） 4G的空閑進(jìn)行編址。
同理，64位機(jī)器就可以給 2^ 64Byte 的空閑進(jìn)行編址。

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②指針定義與&和*操作符

1.指針定義

這里我們在討論一下：指針的類型
我們都知道，變量有不同的類型，整形，浮點(diǎn)型等。那指針有沒有類型呢？
準(zhǔn)確的說：有的。當(dāng)有這樣的代碼：

(1) int* p;
(2) char* p;
(3) int** p;

（1）* 代表p是指針變量，int* 是指針變量p的類型,int 是p所指向的類型，即p所指向的是int類型的變量
（2）* 代表p是指針變量，char* 是指針變量p的類型,int 是p所指向的類型
（3）離p最近的 * 代表p是指針變量，int* * 是指針變量p的類型,int* 是p所指向的類型

2.&和*操作符

這里的&是取地址操作符，*是間接訪問操作符

int a=10;
int* p=&a;

p=&a的意思是：用&操作符取出a的地址，放在指針變量p中，指針變量的類型是 a的類型 + 一個(gè) * 號，例如：a是int類型的，p的類型為int * ; a是char類型的，p的類型為char * ……

int a=10;
int *p=&a;
*p=0；

*p=0；意思是通過 *間接訪問操作符解引用找到p指向的那個(gè)變量并將之賦值為0（即將0賦值給a）*p==a

int main()
{int a = 10;//在內(nèi)存中開辟一塊空間存儲aint* p = &a;//用&操作符取出a的地址，放在指針變量p中*p = 20;//p通過*解引用找到a并將之賦值為20，*p==aprintf("a=%d\n", a);return 0;
}
//a=20

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③指針類型

先看下面代碼的結(jié)果，正如我們上面所說的，在32位平臺下地址的大小為4個(gè)字節(jié)，那既然大家字節(jié)數(shù)都一樣，為什么還要區(qū)分char* ,int* 等類型呢？直接用一個(gè)籠統(tǒng)的類型如all*類型不可以嗎？

答案是不可以。為什么呢？
因?yàn)橹羔橆愋褪怯幸饬x的，指針類型決定了指針進(jìn)行解引用操作時(shí)訪問幾個(gè)字節(jié)

示例1：

因?yàn)橄聢D的p是整型指針，指向的是一個(gè)int類型的變量，所以解引用時(shí)訪問4個(gè)字節(jié)，所以在進(jìn)行*p=0操作后，0x11223344全部變成0

示例2：

將上圖的int* p=&a;改為char* p=&a;
因?yàn)橄聢D的p是 char* 指針，指向的是一個(gè)char類型的變量，所以解引用時(shí)訪問1個(gè)字節(jié)，所以在進(jìn)行*p=0操作后，0x11223344全部變成0x11223300

示例3：

指針類型決定了指針 +1 / -1跳過幾個(gè)字節(jié)（與指針類型進(jìn)行解引用操作時(shí)訪問的字節(jié)數(shù)相同）

總結(jié)

指針的類型決定了，對指針解引用的時(shí)候有多大的權(quán)限（能操作幾個(gè)字節(jié)）。
比如： char* 的指針解引用就只能訪問1個(gè)字節(jié)，而 int* 的指針的解引用就能訪問4個(gè)字節(jié)，double* 的指針解引用就只能訪問8個(gè)字節(jié)……

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④ 野指針

概念： 野指針就是指針指向的位置是不可知的（隨機(jī)的、不正確的、沒有明確限制的）

1.野指針成因

(1). 指針未初始化：
指針未初始化，默認(rèn)為隨機(jī)值

int main()
{int* p;//局部變量指針未初始化，默認(rèn)為隨機(jī)值*p = 20;return 0;
}

(2).指針越界訪問：
數(shù)組arr只有10個(gè)元素，但卻循環(huán)了11次，循環(huán)第11次時(shí)，針指向的范圍超出數(shù)組arr的范圍時(shí)，p成為野指針

解釋*p++ = i ；
++（后綴自增操作符）的優(yōu)先級高于*（間接訪問操作符），所以p先后置++，再與 * 結(jié)合，但由于后置++是先使用再自增，所以執(zhí)行*p=i操作后再自增，所以數(shù)組首元素被賦值為0后p自增1，使得p指向數(shù)組的第二個(gè)元素（跳了4個(gè)字節(jié)，原因在上面指針類型）

int main()
{int arr[10] = { 0 };int* p = arr;//p指向arr的首元素int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++){//當(dāng)指針指向的范圍超出數(shù)組arr的范圍時(shí)，p就是野指針*p++ = i;}return 0;
}

(3).指針指向的空間釋放：
a是函數(shù)內(nèi)的局部變量，在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，a所開辟的內(nèi)存空間會被釋放，即使在釋放前將a的地址傳了出去，但p接收地址的時(shí)候a所開辟的內(nèi)存空間已被釋放，此時(shí)再用* 對p進(jìn)行解引用，即使找到了該地址也屬于非法訪問

int* text()
{int a = 10;return &a;
}int main()
{int* p = text();//p就是野指針printf("*p=%d", *p);return 0;
}

2.如何規(guī)避野指針

1. 指針初始化（若一開始不知道指針該指向哪，就先指向NULL）
   NULL就是0，當(dāng)0作為地址時(shí)，用戶程序是不能訪問的

2. 小心指針越界
3. 指針指向的空間釋放，那就使之指向NULL
4. 避免返回局部變量的地址
5. 指針使用之前檢查有效性

int main()
{int* p = NULL;//1//....int a = 10;p = &a;if (p != NULL)//5{*p = 20;}return 0;
}

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⑤指針運(yùn)算

1.指針 + - 整數(shù) = 指針

int main()
{int arr[9] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };//使用指針打印數(shù)組的內(nèi)容int* p = arr;//arr是首元素地址,所以p指向數(shù)組首元素int i = 0;for (i = 0; i < 9; i++){printf("%d ", *(p + i));//p指向數(shù)組首元素，即下標(biāo)為0的元素//p+i指向數(shù)組下標(biāo)為i的元素//*（p+i）是通過*解引用找到下標(biāo)為i的元素//p+i 與p相比，跳過了i*sizeof(int)個(gè)字節(jié)}return 0;
}
//1 2 3 4 5 6 7 8 9

上面arr是首元素地址，指針變量p里面存的也是首元素地址，所以arr==p
因此arr+i == p+i， arr[i] == p[i]（下標(biāo)為i的元素的地址）
*(arr+i) == *(p+i) = arr[i]
下面表達(dá)式中，左邊數(shù)組的這種形式在編譯器處理時(shí)會轉(zhuǎn)化為右邊的表達(dá)式，又因?yàn)閇 ] 和+ 一樣只是一個(gè)操作符，所以i寫在[ ]里面或外面都可以
arr[ i ] == *(arr+i) //當(dāng)然，更建議寫成 arr[ i ] 這種形式
i [ arr] == *(i+arr)

拓展：
數(shù)組名是數(shù)組首元素地址，除了以下2種情況：
（1）sizeof（數(shù)組名），此時(shí)的數(shù)組名代表整個(gè)數(shù)組，所以計(jì)算結(jié)果是整個(gè)數(shù)組的大小
（2）&數(shù)組名，此時(shí)的數(shù)組名也代表整個(gè)數(shù)組，取出的是整個(gè)數(shù)組的地址，返回的是數(shù)組首元素的地址，但絕不代表&數(shù)組名==arr（首元素地址），如下：

arr和&arr[0]等價(jià)，都是首元素地址，類型是int*，所以+1跳過4個(gè)字節(jié)
&arr是取出了整個(gè)數(shù)組的地址，但返回首元素地址，所以+1跳過整個(gè)數(shù)組即10* 4=40個(gè)字節(jié)
sizeof（arr）計(jì)算結(jié)果是整個(gè)數(shù)組的大小即10* 4=40個(gè)字節(jié)

2.指針 - 指針

指針-指針的前提：兩個(gè)指針指向同一塊區(qū)域，指針類型相同
指針-指針差值的絕對值是：指針和指針之間的元素個(gè)數(shù)

了解了這些之后，我們是不是又多了一種計(jì)算字符個(gè)數(shù)的功能的自定義函數(shù)my_strlen()實(shí)現(xiàn)的方法
點(diǎn)擊鏈接了解：自定義實(shí)現(xiàn)strlen函數(shù)的3種方法

3.指針的關(guān)系運(yùn)算

請看下面代碼：

int main()
{int arr[5];int* vp = NULL;for (vp = &arr[5]; vp > &arr[0];){*--vp = 0;}return 0;
}

若不想一開始就越界，有人可能會修改成這樣的代碼：

int main()
{int arr[5];int* vp = NULL;for (vp = &arr[4]; vp >= &arr[0];vp--){*vp = 0;}return 0;
}

那這兩種方法哪個(gè)更好呢？答案是第一種，第二種在絕大部分的編譯器上是可以順利完成任務(wù)的，然而我們還是應(yīng)該避免這樣寫，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)并不保證它可行。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：
允許指向數(shù)組元素的指針與指向數(shù)組最后一個(gè)元素后面的那個(gè)內(nèi)存位置的指針比較，但是不允許與指向第一個(gè)元素之前的那個(gè)內(nèi)存位置的指針進(jìn)行比較

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⑥二級指針

指針變量也是變量，是變量就有地址，那指針變量的地址存放在哪里？
存放在 二級指針 中

*pp 通過對pp中的地址進(jìn)行解引用，這樣找到的是 p ， *pp 其實(shí)訪問的就是 p
**pp 先通過 *pp 找到 p ,然后對 p 進(jìn)行解引用操作： *p ，那找到的是 a

int main()
{int a = 10;int* p = NULL;int** pp = NULL;*pp = &a;//等價(jià)于 p = &b;**pp = 30;//等價(jià)于*p = 30;//等價(jià)于a = 30;return 0;
}

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⑦指針和數(shù)組

指針就是指針，指針變量就是一個(gè)變量，存放的是地址，指針變量的大小取決與32位平臺還是64位平臺

數(shù)組就是數(shù)組，可以存放一組相同類型的數(shù)，數(shù)組的大小取決于元素的類型和個(gè)數(shù)

數(shù)組的數(shù)組名是首元素地址，通過指針可以訪問一個(gè)數(shù)組的每一個(gè)元素

int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };int* p = arr;//p=arr//arr[i]=p[i]=*(arr+i)=*(p+i)都是下標(biāo)為i的元素int i = 0;for (i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", p[i]);//arr[i],*(arr+i),*(p+i)}return 0;
}
//1 2 3 4 5 

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⑧指針數(shù)組

指針數(shù)組是指針還是數(shù)組？我們知道，整型數(shù)組是數(shù)組，存放的是int 類型的元素；字符數(shù)組是數(shù)組，存放的是char類型的元素……
指針數(shù)組是數(shù)組，是存放指針的數(shù)組

例如：int* arr[5];
arr是數(shù)組名，5代表數(shù)組有5個(gè)元素，int* 代表每個(gè)元素都是一個(gè)整型指針

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好了，那么本篇博客就到此結(jié)束了，如果你覺得本篇博客對你有些幫助，可以給個(gè)大大的贊👍嗎，感謝看到這里，我們下篇博客見??