指针知识点总结

Posted 2020-12-24 yanxutao

最近接触不少C程序，对于指针的使用有很多，相关知识点的认识也有误区，网上搜了一下，综合一下备用。

char *s1 = "hello";
char s2[] = "hello";

【区别所在】

char *s1 的s1是指针变量，而指针是指向一块内存区域，它指向的内存区域的大小可以随时改变，而且当指针指向常量字符串时，它的内容是不可以被修改的，否则在运行时会报错。
char s2[]的s2 是数组对应着一块内存区域，其地址和容量在生命期里不会改变，只有数组的内容可以改变

 

定义 char a[10 ]  时，编译器会给数组分配十个单元，每个单元的数据类型为字符。

定义 char *s 时，  这是个指针变量，只占四个字节，32位，用来保存一个地址。。

【内存模型】
       +-----+     +---+---+---+---+---+---+
   s1: |  *======> | h | e | l | l | o | |
       +-----+     +---+---+---+---+---+---+
       +---+---+---+---+---+---+
   s2: | h | e | l | l | o | |
       +---+---+---+---+---+---+

场景一）
char *s1 = "hello";
char s2[] = "hello";
s2=s1;  //编译ERROR
s1=s2;  //OK

分析：s2其地址和容量在生命期里不能改变

 

场景二）
char s2[] = "hello";
char *s1 = s2;  //编译器做了隐式的转换 实际为&s2
或
char *s1 = &s2;

分析：以上两个指针复值完全等价，由于编译器会做这个隐式转换也容易导致初学者误认为 char *s 与char s[]是一回事。
      另用第二种在一些编译器甚至会报警告信息。

 

场景三）
char *s1 = "hello";
char s2[] = "hello";
s1[0]=‘a‘;  //×运行ERROR（ 这一句好像在一些的编译器不会出错，原因待查）
s2[0]=‘a‘;  //OK

分析：运行时会报错，原因在于企图改变s1的内容，由于s1指向的是常量字符串，其内容是不可修改的，因此在运行时不会通过。而s2指向的是变量区字符串，可以修改。

 

场景四）
让我们来给一个指针的指针赋值，在使用某些含char**参数的函数时会用到，场景二的增强版。
    char *s1="hello";
    char s2[]="hello";
    char *s3=s2;       //★注意这句必须要★
    char **s4=&s3;   //s2（char[]）要用两步才能完成赋值
    char **s5=&s1;   //s1（char*） 只需一步
    printf("s4=[%s] ",*s4);//打印结果：s4=[hello]
    printf("s5=[%s] ",*s5);//打印结果：s5=[hello]

分析：这个例子应当说最能反映出char *与char []的差异，但是由于使用场合不多，新人尤其需要注意。

 

数组指针：首先它是一个指针，它指向一个数组，即指向数组的指针；在32 位系统下永远是占4 个字节，至于它指向的数组占多少字节，不知道。数组指针指向的是数组中的一个具体元素，而不是整个数组，所以数组指针的类型和数组元素的类型有关。 
指针数组：首先它是一个数组，数组的元素都是指针，数组占多少个字节由数组本身决定。它是“储存指针的数组”的简称，即每个元素都是指针。 
二级指针 ： 如果一个指针指向的是另外一个指针，我们就称它为二级指针，或者指向指针的指针。

int *p1[10];

int (*p2)[10];

p1是一个数组，其包含10 个指向int 类型数据的指针，即指针数组

p2 是一个指针，它指向一个包含10 个int 类型数据的数组，即数组指针。数组在这里并没有名字，是个匿名数组。

 

引入数组指针后，我们就有两种方案来访问数组元素了，一种是使用下标，另外一种是使用指针。 
1. 使用下标 
也就是采用 arr[i] 的形式访问数组元素。如果 p 是指向数组 arr 的指针，那么也可以使用 p[i] 来访问数组元素，它等价于 arr[i]。 
2. 使用指针 
也就是使用 (p+i) 的形式访问数组元素。另外数组名本身也是指针，也可以使用 (arr+i) 来访问数组元素，它等价于 *(p+i)。 
不管是数组名还是数组指针，都可以使用上面的两种方式来访问数组元素。不同的是，数组名是常量，它的值不能改变，而数组指针是变量（除非特别指明它是常量），它的值可以任意改变。也就是说，数组名只能指向数组的开头，而数组指针可以先指向数组开头，再指向其他元素。

char **  与char  *a[ ] 

 先看 char  *a[ ] ;

 由于[ ] 的优先级高于* 所以a先和 [ ]结合，他还是一个数组，数组中的元素才是char * ，前面讲到char * 是一个变量，保存的地址。。

 所以 char *a[ ] = {"China","French","America","German"}；

 同过这句可以看到， 数组中的元素是字符串，那么sizeof(a) 是多少呢，有人会想到是五个单词的占内存中的全部字节数 6+7+8+7 = 28；

但是其实sizeof(a) = 16；

字符串常量的本质是地址，a 数组中的元素为char * 指针，指针变量占四个字节，那么四个元素就是16个字节了

注意这四个地址是不连续的，它是编译器为"China","French","America","German" 分配的内存空间的地址， 所以，四个地址没有关联。

 

 char **s;
  char **为二级指针， s保存一级指针 char *的地址，关于二级指针就在这里不详细讨论了 ，简单的说一下二级指针的易错点。  

  举例：
  char *a[] = {"China","French","America","German"};  
  char **s = a;  

  为什么能把 a赋给s,因为数组名a代表数组元素内存单元的首地址，即 a = &a[0] ;

而 a[0]中保存的又是字符串"China"的首地址。

 *s  = "China";

 printf("%s",*s);  
 printf("%s",a[0]);  
 printf("%s",*a);  
 都是一样的

 

char  **s;  
 *s = "hello world";  

 貌似是合理的，编译也没有问题，但是 printf("%s",*s),就会崩溃

 printf("%s",*s); 时，首先得有s 保存的地址，再在这个地址中找到 char *  的地址，即*s;

 举例：

 s = 0x1000;  

 在0x1000所在的内存单元中保存了"hello world"的地址 0x003001 ， *s = 0x003001;

这样printf("%s",*s);

这样会先找到 0x1000,然后找到0x003001;

如果直接 char  **s;

*s = "hello world";  

s 变量中保存的是一个无效随机不可用的地址， 谁也不知道它指向哪里。。。。，*s 操作会崩溃。。

所以用 char **s 时，要给它分配一个内存地址。

char  **s ;  
s = (char **) malloc(sizeof(char**));  
*s =  "hello world"; 

这样 s 给分配了了一个可用的地址，比如 s = 0x412f;
然后在 0x412f所在的内存中的位置，保存 "hello world"的值。。