指针的优越性在哪？

Posted 2023-04-30

学指针的时候觉得它很麻烦，用处不大。但高手们都说很有用，有用在哪呢？
最好是用一个或几个简单的小程序来说明指针的优越性。

掌握指针的使用，可以使程序简简洁、紧凑、高效。其实指针使用起来更简洁一点，它能直接访问内存单元地址。
以下是摘录的:
1.指针是C语言中一个重要的组成部分，使用指针编程有以下优点：
(1)提高程序的编译效率和执行速度。
(2)通过指针可使用主调函数和被调函数之间共享变量或数据结构，便于实现双向数据通讯。
(3)可以实现动态的存储分配。
(4)便于表示各种数据结构，编写高质量的程序。
2.我举个例子，例如你申请了10个int变量的数组，一共是 sizeof(int) * 10 那么多字节的空间。但是你需要从 第二个自己开始操作，而不是从下一个int开始（下一个int应该下一个int变量的地址，也就是偏移sizeof(int)个字节），这时候没有指针你根本无法做到。
为什么要做这么奇怪的操作？为什么申请了10个int变量，但是操作时却从第二个字节开始，而不是第二个int变量开始？因为很多算法，包括加解密、压缩、图形图像、科学计算、网络通讯……领域，都需要按字节访问源数据，而不是根据你申请的变量类型来访问。 参考技术A 指针单纯是一个不得不存在的东西。比如你函数里的局部变量，你看起来它不是指针，但是内部还使用指针实现的——因为在你写函数的时候无法确定这些变量在内存中的位置。指针主要就是用来处理这些位置不确定的东西存在的。

指针不会提高执行速度。也不仅仅是C语言的重要组成部分。

nil / Nil / NULL / NSNull VS objc_msgSend

[NSNull null]是一个对象，其类为NSNULL(isa)；里面没有任何变量、函数、和实现。

 nil的处理展示出消息机制的优越性，相对于函数调用的空指针处理。

ENTRY objc_msgSend

# check whether receiver is nil

teq     a1, #0

itt eq

moveq   a2, #0

bxeq    lr

 

# save registers and load receiver‘s class for CacheLookup

stmfd   sp!, {a4,v1}

ldr     v1, [a1, #ISA]

 

# receiver is non-nil: search the cache

CacheLookup a2, v1, LMsgSendCacheMiss

 

# cache hit (imp in ip) and CacheLookup returns with nonstret (eq) set, restore registers and call

ldmfd   sp!, {a4,v1}

bx      ip

 

# cache miss: go search the method lists

LMsgSendCacheMiss:

ldmfd sp!, {a4,v1}

b _objc_msgSend_uncached

 

LMsgSendExit:

END_ENTRY objc_msgSend

 

Mattt Thompson撰写、 Zihan Xu翻译、 发布于2013年1月7日

理解“不存在”的概念不仅仅是一个哲学的问题，也是一个实际的问题。我们是有形宇宙的居民，而原因在于逻辑宇宙的存在不确定性。作为一个逻辑系统的物理体现，电脑面临一个棘手的问题，就是如何用存在表达不存在.

在Objective－C中，有几个不同种类的不存在。这样做的原因要追溯到一个频繁提及的NSHipster，讲解Objective-C如何在C的程序范例以及由Smalltalk启发的面向对象的范例中架起桥梁的。

C用0来作为不存在的原始值，而NULL作为指针(这在指针环境中相当于0)。

Objective-C在C的表达不存在的基础上增加了nil。nil是一个指向不存在的对象指针。虽然它在语义上与NULL不同，但它们在技术上是相等的。

在框架层面，Foundation定义了NSNull，即一个类方法+null，它返回一个单独的NSNull对象。NSNull与nil以及NULL不同，因为它是一个实际的对象，而不是一个零值。

另外，在Foundation/NSObjCRuntime.h中，Nil被定义为指向零的类指针。这个nil的鲜为人知的大写的表兄并不常常出现，但它至少值得注意。

关于 nil 的一些事

刚被分配的NSObject的内容被设置为0。也就是说那个对象所有的指向其他对象的指针都从nil开始，所以在init方法中设置self.(association) = nil之类的表达是没有必要的。

也许nil最显著的行为是，它虽然为零，仍然可以有消息发送给它。

在其他的语言中，比如C++，这样做会使你的程序崩溃，但在Objective-C中，在nil上调用方法返回一个零值。这大大的简化了表达，因为它避免了在使用nil之前对它的检查：

Objective-C

// 举个例子，这个表达...
if (name != nil && [name isEqualToString:@"Steve"]) { ... }

// …可以被简化为：
if ([name isEqualToString:@"steve"]) { ... }

了解nil如何在Objective-C中工作可以让你将这个便利变成一个功能，而不是潜伏在你的应用中的bug。要确保避免当nil值不需要的情况，要么通过检查或者提前返回来安静的失败，或者通过增加一个NSParameterAssert来抛出异常。

NSNull：有作没有

NSNull在Foundation和其它框架中被广泛的使用，以解决如NSArray和NSDictionary之类的集合不能有nil值的缺陷。你可以将NSNull理解为有效的将NULL或者nil值封装boxing，以达到在集合中使用它们的目的：

Objective-C

NSMutableDictionary *mutableDictionary = [NSMutableDictionary dictionary];
mutableDictionary[@"someKey"] = [NSNull null]; // Sets value of NSNull singleton for `someKey`
NSLog(@"Keys: %@", [mutableDictionary allKeys]); // @[@"someKey"]

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总的来说，这里的四个表达没有的值是每个Objective-C程序员都应该知道的：

标志	值	含义
NULL	(void *)0	C指针的字面零值
nil	(id)0	Objective-C对象的字面零值
Nil	(Class)0	Objective-C类的字面零值
NSNull	[NSNull null]	用来表示零值的单独的对象