指针初识

Posted 2020-08-12 阿普w

　　指针可以说是c语言从汇编那继承下来的！C语言中指针就跟汇编中的直接寻址，间接寻址等一样，去自直接操作内存；直接去操作内存，效率更高；

　　指针是C语言中的精华，在C语言中很多地方都会用到指针（函数传参，函数返回值等）；指针让程序员可以写出高的数据结构，编写出简洁，紧凑，高效的程序；

　　所以要想熟练的使用C,指针是必不可少的；

 

　　注意：在32位的操作系统中，不管定义的是什么类型的指针都是4字节；

 

1. 指针带来的一些符号的理解
　　1. 星号* ：
　　　　（1）定义指针：*和前面的类型结合，定义一个该类型的指针（int *p;定义一个int类型的指针）
　　　　（2）解引用：解引用时*p表示的是p所指向的变量；(p = &a;当操作*p时相当与操作变量a)
　　2.取地址符&：
　　　　（1）&a 表示变量a的内存地址；
　　　　（2）取地址符使用时直接加在一个变量的前面，取地址符和变量重新构成一个新的符号，表示这个变量的内存地址（int a = 32; int *p =&a;//将a的地址赋值给p;当下次解引用p时，相当与操作变量a）

2. 指针定义并初始化，与指针定义然后赋值的区别
　　1.指针定义并初始化：

1 int a = 32;
2 int *p = &a;

　　2.指针定义然后赋值：

1 int a = 32;
2 int *p;
3 p = &a;

3. 野指针的问题
　　1.野指针带来的危害：
　　　　（1）野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的，不正确的，没有明确限制的）
　　　　（2）野指针很可能运行时触发段错误（Sgmentation fault）
　　　　（3）因为指针变量在定义时如果没有初始化，值是随机的。指针变量的值其实就是别的变量（指针所指向的那个变量的地址），也就意味着这个指针变量很可能指向该程序中的某一个变量的地址，当这时去解              引用这个指针时将会改变这个被指向的变量；可能导致程序发生未知的错误；

　　2.怎么避免野指针　　　　

　　　　（1）野指针的错误来源就是指针在定义时没有初始化，也没有给赋值（也就是没有让指针指向一个可用的内存空间），然后就直接进行解引用；
　　　　（2）明白了野指针的来源，解决方法就是：在指针的解引用之前，一起确保指针指向一个绝对可用的空间。
　　　　（3）常规避免野指针的作法：
　　　　　　　　1.定义指针时，同时初始化为NULL
　　　　　　　　2.在指针使用之前，将其赋值绑定给一个可用的地址空间
　　　　　　　　3.在指针被解引用之前，先去判断这个指针是不是NULL
　　　　　　　　4.指针被解引用之后，将其赋值为NULL

 1 int *p = NULL;　　　　//定义指针，并初始化为NULL
 2 
 3 int a = 4;　　　　　　//定义一个变量
 4 
 5 p = &a;　　　　　　　 //将a的地址与指针p绑定起来
 6 
 7 if(NULL != p)　　　　//指针解引用之前，判断指针是不是NULL，是不是有绑定有效的地址
 8 {
 9     *p = 10;      　//指针p解引用
10 }
11 
12 p = NULL;　　　　　　//指针解引用后，将其赋值为NULL

 

　　　　附件内容：为什么要将指针初始化为NULL？
　　　　　　1.NULL的实质就是0，然后给指针赋初值NULL，其实就是让指针指向0地址处；
　　　　　　2. 0地址处作为一个特殊的地址（我们认为指针指向0地址，就表明该指针没有被初始化，表明这是一个野指针）；
　　　　　　3. 0地址在一般的操作系统中都不可被访问，这也就表示当指针被指向0地址时，不会在随机的指向其它的地址，也就不会不知不觉的操作其它未知的内存地址；

 

4. const关键字与指针
　　1. const修饰指针的4种形式
　　　　1.const关键字，在C语言中用来修饰变量，表示这个变量是一个常量；
　　　　2.const修饰指针的以下4种形式：

1 　　　　　　const int *p;    //表示p不是const，而p指向的变量是const（常量）
2 　　　　　　int const *p;    //表示p不是const，而p指向的变量是const（常量）
3 　　　　　   int * const p;    //表示p是const，而p指向的变量不是const（常量）
4 　　　　　　const int * const p;//表示p是const，而p指向的变量也是const（常量）

　　　　3.关于指针变量的理解，主要涉及到2个变量：第一个是指针变量p本身，第二个是p指向的那个变量（*p）。一个const关键字只能修饰一个变量，所以弄清除这4个表达式的关键就是弄清
　　　　楚const在表达式中修饰的是哪个变量；
　　　　　　1.const int *p; //const修饰的是*p（也就是p所指向的那个变量（*p））
　　　　　　2.int const *p; //const修饰的是*p（也就是p所指向的那个变量（*p））
　　　　　　3.int * const p; //const修饰的是p（也就是p指针变量本身）
　　　　　　4.const int * const p; //前面的const修饰的是*p，后面的const修饰的是p;

5. 理解数组中a, &a, &a[0], a[0]的区别；
　　例如：int a[5];

　　1.a表示的是数组名，a做左值时表示的是a[5]这个数组的整个内存空间（5*4=20字节）；但是C语言中规定数组操作时要独立操作，不能整个数组一起操作，所以a不能做左值；a做右
　　值时，表示数组首元素（也就是a[0]）的首地址，a做右值时相当于&a[0]（两者的数值是一样的）;

　　2.&a就是数组名a取地址，就是数组的地址；&a不能做左值（&a实质是一个常量，仅仅是表示这整个数组的首地址，不是变量所以不能赋值，也就不能做左值）；&a做右值时，表示整个数组
　　内存空间的首地址；在数值上与a,&a[0]是一样的；

　　3.&a[0]表示的是数组首元素（a[0]）的首地址（[]的优先级高于&，所以a先和[]结合再去地址）；&a[0]是不能做左值的，&a[0]是a[0]的首地址是一个常量；做为右值时，表示的是
　　a[0]的首地址；

　　4.a[0]表示数组的首元素；做左值时表示a[0]对应的连续4字节空间；做右值时表示的是a[0]对应内存空间中存放的值；

　　总结：
　　　　1.&a和a做右值时的区别：&a是整个数组的首地址，而a是数组首元素的首地址。这两个在数值上是相等的，但是意义不同，意义不同会导致他们在参与运算时有不同的表现；
　　　　2.a和&a[0]做右值时意义和数组完全相等，完全可以互相替代；
　　　　3.&a是常量，表示整个数组内存空间的首地址，不能做左值；
　　　　4.a做左值代表整个数组所以空间，所以不能做左值；


参考内容：朱老师物联网大讲堂