C語(yǔ)言指針的圖文詳解

更新時(shí)間：2022年01月07日 15:04:23 作者：黎丶辰

這篇文章主要為大家介紹了C語(yǔ)言指針，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來(lái)幫助

指針是什么？

指針(Pointer)是一個(gè)特殊的變量，它里面存儲(chǔ)的數(shù)值被解釋成為內(nèi)存里的一個(gè)地址。

換句話(huà)說(shuō)就是可以通過(guò)指針找到以它為地址的內(nèi)存單元。

理解：內(nèi)存圖解。

指針是個(gè)變量，存放內(nèi)存單元的地址(編號(hào))。

int main(){
    int a = 10;//在內(nèi)存中開(kāi)辟空間存儲(chǔ)
    int* p = &a;//先對(duì)變量a取出它的地址，可以使用&操作。
    			//將a的地址存放在p變量中國(guó)，p就是一個(gè)指針變量
}

小結(jié)：指針就是變量，內(nèi)容是地址。(存放在指針中的值被當(dāng)做地址處理)

指針的大小

在32為計(jì)算機(jī)上指針大小4字節(jié)。
在64為計(jì)算機(jī)上指針大小8字節(jié)。

指針和指針變量

關(guān)于地址

printf("%p \n",&a);//%p地址格式   &a取a的地址

int* p = &a;
//int*指針類(lèi)型 
//p 指針變量 
//&a 取地址

使用

*p //解引用操作符
int a =10;  //在內(nèi)存中存儲(chǔ)10   還有char*等類(lèi)型
int* p = &a;//定義指針，位置為a的內(nèi)存
*p = 20;    //更改指針指向內(nèi)存的 值
printf("a= %d",a);//結(jié)果為a=20

int* p的理解 p是int類(lèi)型的一個(gè)指針（僅此而已），一般*p指向的也是一個(gè)int型的

1. 指針類(lèi)型決定了指針進(jìn)行解引用操作的時(shí)候，能訪問(wèn)空間的大小

int main(){
    int n = 0x112233;
    char* p = (char*)&n;
    int* pi = &n;
    *pc = 0;  //在調(diào)試的過(guò)程中觀察內(nèi)存的變化。
    *pi = 0;
    return 0;
}

int*;  *p可以訪問(wèn)4個(gè)字節(jié)。
char*; *p可以訪問(wèn)1個(gè)字節(jié)。
double*;  *p可以訪問(wèn)8個(gè)字節(jié)。

原因是類(lèi)型本身所需的內(nèi)存空間就是指針可以控制的空間。

意義：使用時(shí)選用合適的指針類(lèi)型進(jìn)行定義

2. 指針加減整數(shù)

int main(){
    int a = 0x11223344;
    int* p1 = &a;
    char* p2 = &a;
    printf("%p\n",p1);
    printf("%p\n",p1+1);
    printf("%p\n",p2);
    printf("%p\n",p2+1);
    return 0;
}

int類(lèi)型時(shí)0C->10 變化4， char類(lèi)型時(shí)0C->0D 變化1。

理解：指針加一不是指向下一個(gè)緊挨著的地址，是指向下一個(gè)指針變量對(duì)應(yīng)的類(lèi)型變量開(kāi)始的地址。

意義指針類(lèi)型決定了：指針走一步走多遠(yuǎn)(指針的步長(zhǎng))

野指針

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(méi)有明確限制的)

野指針的成因

1.指針未初始化

int main(){    int a;//局部變量不初始化，默認(rèn)是隨機(jī)值    int *p;//局部的指針變?nèi)绻麤](méi)有初始化，就被初始化為隨機(jī)值。}int main(){
    int a;//局部變量不初始化，默認(rèn)是隨機(jī)值
    int *p;//局部的指針變?nèi)绻麤](méi)有初始化，就被初始化為隨機(jī)值。
}

2.指針越界訪問(wèn)

int main(){
    int arr[10];
    int *p = arr;
    for(int i = 0;i<12;i++){
        p++;
    }
    //當(dāng)指針的范圍超出數(shù)組的范圍時(shí)，p就是野指針。
}

3.指針指向的空間釋放

int main(){
    int arr[10];
    int *p = arr;
    for(int i = 0;i<12;i++){
        p++;
    }
    //當(dāng)指針的范圍超出數(shù)組的范圍時(shí)，p就是野指針。
}

解析：在main函數(shù)調(diào)用test()時(shí)，進(jìn)入test()函數(shù)，int a語(yǔ)句開(kāi)辟臨時(shí)的內(nèi)存空間并將這個(gè)內(nèi)存空間存儲(chǔ)為10；返回函數(shù)的時(shí)候返回的臨時(shí)的a的地址給*p，然后test函數(shù)已經(jīng)在執(zhí)行完test函數(shù)后結(jié)束，a的內(nèi)存空間被銷(xiāo)毀。這時(shí)的*p就是指向的地址正確但是內(nèi)容已經(jīng)改變。

將未知位置的值進(jìn)行修改是非常危險(xiǎn)的

如何避免野指針

1.指針初始化

2.小心指針越界

3.指針指向內(nèi)存釋放即指向NULL

4.指針只用之前檢查有效性

指針運(yùn)算

1.指針加減整數(shù)

2.指針-指針

3.指針的關(guān)系運(yùn)算

指針加減指針

int main(){
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    int* p = arr;
    for(int i=0;i<sz;i++){
        printf("%d ",*p);
        p = p+1;// p++
    }
    int* p = &arr[9];
    for(int i=0;i>0;i++){
        printf("%d ",*p);
        p-=1;// p++
    }
    return 0;
}

指針-指針

int main(){
    int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    printf("%d",&arr[9]-&arr[0]);//輸出9   中間元素的個(gè)數(shù)。
    printf("%d",&arr[0]-&arr[9]);//輸出-9  
    return 0;
}

指針減指針必須是自己減去自己。否則結(jié)果不可預(yù)知。

指針實(shí)現(xiàn)strlen()

int my_strlen(char* str){
    char* start = str;
    char* end = str;
    while(*end != '\0'){
        end++;
    }    
    return ;
}
int main(){
    char arr[] = "hello";
    int len = my_strlen(arr);
    printf("%d\n",len);
    return 0;
}

指針的關(guān)系運(yùn)算

int main(){
    float values[5];
    for(float* vp=&values[5];vp>&values[0];){
        printf("haha ");
        *--vp = 0;
    }
    return 0;
}

這里碰到了兩個(gè)問(wèn)題 1. values[5]本身不屬于數(shù)組的部分。但是可以使用。經(jīng)測(cè)試values[5]不會(huì)警告，但是values[-1]及以下或values[6]及以上都會(huì)報(bào)錯(cuò)。2.指針的加減是類(lèi)型位置的移動(dòng)數(shù)組總也就是一個(gè)一個(gè)往過(guò)走。

for(float* vp=&values[5-1];vp>=&values[0];vp--){
    printf("haha ");
    *vp = 0;
}

這里在絕大多數(shù)的編譯器上是可以順利完成任務(wù)的，然而我們應(yīng)該避免這第二種寫(xiě)法，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不能保證他是可行的。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：允許指向數(shù)組元素的指針和指針與指向數(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)位置的指針進(jìn)行比較。

指針和數(shù)組

int main(){
    int arr[10]={0};
    printf("%p\n",arr);  //地址-首元素地址
    printf("%p\n",&arr[0]);
}

一般情況數(shù)組名都代表首元素的地址

除了：

1. &數(shù)組名這時(shí)數(shù)組名代表整個(gè)數(shù)組的地址

2. sizeof(數(shù)組名) 這時(shí)也是代表整個(gè)數(shù)組。

二級(jí)指針

將第一層指針1想成變量，再取這個(gè)變量的地址存為一個(gè)指針2。那么指針2指向指針1，指針1指向原變量。原變量的地址存在了指針1中，指針1的地址存在了指針2中。

int main(){
    int a = 10;
    int* pa = &a;
    int** ppa = &pa;//ppa就是二級(jí)指針。
    //存在三級(jí)及以上指針，(無(wú)限套娃)
}

指針數(shù)組、數(shù)組指針

指針數(shù)組其實(shí)是個(gè)數(shù)組，數(shù)組指針是個(gè)指針

指針數(shù)組：存放指針的數(shù)組

int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
int* arr[3] = {&a,&b,&c};//指針數(shù)組

數(shù)組指針：指向數(shù)組的指針。

main(){
int a = 10;
int* pa = &a;
int** ppa = &pa;//ppa就是二級(jí)指針。
//存在三級(jí)及以上指針，(無(wú)限套娃)
}

### 指針數(shù)組、數(shù)組指針

指針數(shù)組其實(shí)是個(gè)數(shù)組，數(shù)組指針是個(gè)指針

<u>**指針數(shù)組**</u>：存放指針的數(shù)組

~~~c
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
int* arr[3] = {&a,&b,&c};//指針數(shù)組

數(shù)組指針：指向數(shù)組的指針。