Android NDK开发之旅3--C语言--指针
2017-10-13 本文已影响379人
香沙小熊
前言
学习 C 语言的指针既简单又有趣。通过指针，可以简化一些 C 编程任务的执行，还有一些任务，如动态内存分配，没有指针是无法执行的。所以，想要成为一名优秀的 C 程序员，学习指针是很有必要的。
正如您所知道的，每一个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例，它将输出定义的变量地址：
示例
#include <stdio.h>
int main ()
{
int var1;
char var2[10];
printf("var1 变量的地址： %p\n", &var1 );
printf("var2 变量的地址： %p\n", &var2 );
return 0;
}
结果输出：
var1 变量的地址： 0x7fff5cc109d4
var2 变量的地址： 0x7fff5cc109de
什么是指针？
指针是一个变量,其值为另一个变量的地址，即，内存位置的直接地址。就像其它变量或常量一样，您必须在使用指针存储其它变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：
type *var-name;
在这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C 数据类型，var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：
int *ip; /* 一个整型的指针 */
double *dp; /* 一个 double 型的指针 */
float *fp; /* 一个浮点型的指针 */
char *ch; /* 一个字符型的指针 */
所有指针的值的实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，都是一样的，都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是，指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
如何使用指针？
使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main() {
int var = 20; /* 实际变量的声明 */
int *ip; /* 指针变量的声明 */
ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
/* 变量 var 的地址 */
printf(" 变量 var 的地址: %p\n", &var);
/* 在指针变量中存储的地址 */
printf(" 在指针变量中存储的地址: %p\n", ip);
/* 使用指针访问值 */
printf(" 指针访问的变量值: %d\n", *ip);
/*对ip存的地址指向的变量进行操作 */
*ip = 66;
printf(" 对ip存的地址指向的变量，即对var进行操作后的值: %d\n", var);
system("pause");
}
结果输出：
变量 var 的地址: 004FFE3C
在指针变量中存储的地址: 004FFE3C
指针访问的变量值: 20
对ip存的地址指向的变量，即对var进行操作后的值: 66
C 中的 NULL 指针
在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int *ptr = NULL;
printf("ptr 的值是 %p\n", ptr );
return 0;
}
结果输出：
ptr 的值是 00000000
在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针，您可以使用 if 语句，如下所示：
if(ptr) /* 如果 p 非空，则完成 */
if(!ptr) /* 如果 p 为空，则完成 */
利于指针做简单的游戏外挂(DLL注入方式)
1.游戏程序和外挂程序
先写一个游戏.exe，运行，设定一个游戏时间。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <Windows.h>
void main(){
//游戏时间
int time = 600;
//打印出time的地址
printf("%#x\n",&time);
while(time>0){
time--;
printf("游戏时间剩余%d秒\n",time);
Sleep(1000);//#include <Windows.h>
}
system("pause");
}
再创建一个工程（注：生产dll 格式文件），作为外挂，去修改游戏的时间：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
__declspec(dllexport) void go(){
//修改游戏时间
int* p =(int*)0xdcf8a4;//注意：这个地址是游戏打印出来的
*p = 99999;
}
注意：
- 添加动态库DLL的输出声明：__declspec(dllexport)。
- 要保证外挂程序的地址与游戏程序打印出来的地址一致。
- 把项目的输出改为DLL，而不是EXE。（VS里面：解决方案--属性--常规）。
- 通过DllInject.exe软件把DLL注入到游戏中，就可以发现游戏时间修改为99999了。
2.使用DllInject工具注入外挂程序
首先下载 DllInject.
（1）点击刷新出现，加载正在运行游戏程序
列出正在运行的进程
（2）选择目标游戏程序，点击注入按钮，然后注入外挂程序
注入外挂程序
3.注入结果
游戏程序正常运行
注入外挂程序
指针类型
指针有类型，地址没有类型
地址只是开始的位置，类型大小决定读取到什么位置结束
示例
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void main() {
int i = 89;
int *p = &i; //声明int 类型的指针
double j = 78.9;
printf("int size：%d\n", sizeof(int));
printf("double size：%d\n", sizeof(double));
//打印相同类型变量的值
printf("指针p指向地址 %#x, %d\n", p, *p);
p = &j;
printf("指针p指向地址 %#x, %lf\n", p, *p); //想通过4字节读取8字节变量的值，是不行的
getchar();
}
结果输出：
int size：4
double size：8
指针p指向地址 0xb7f7dc,89
指针p指向地址 0xb7f7c0,0.000000
只有“int类型的指针”才能用来指向“int类型的值”；其他不同长度类型的指针不行。
指针是指向内存种的一块内存空间，而这块空间的大小要根据指针指向的数据的类型的长度来分配。
比如：int型需要4个字节的空间，double 需要8个字节的空间。
所以在定义指针的时候要指明指针的类型，这样程序才知道应该在内存中保留多大的空间给这个指针
多级指针（主要讨论二级）
多级指针的意义：
动态内存分配二维数组，操作数组的时候。
在jni.h中的struct JNIEnv结构体等有用到。
例子：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//多级指针(二级指针)
void main() {
int a = -50;
//p1上保存的是a的地址
int*p1 = &a;
//p2上保存的是p1的地址
int** p2 = &p1;
printf("p1:%#x,p2:%#x\n",p1,p2);
printf("*p1:%d,**p2:%d\n", *p1, **p2);
printf("%d\n", a);
**p2 = 90;
printf("*p1:%d,**p2:%d\n", *p1, **p2);
printf(" a:%d\n", a);
getchar();
}
结果输出：
p1:0xddfc50,p2:0xddfc44
*p1:-50,**p2:-50
-50
*p1:90,**p2:90
a:90
指针运算（加减法）（与数组的操作相结合）
指针运算一般在数组的遍历才有意义，基于数组在内存中线性排列方式
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void main() {
int ids[] = { 78,90,23,65,19 };
//数组的变量名：ids就是数组首地址 3种方式意义一样
printf("%#x\n", ids);
printf("%#x\n", &ids);
printf("%#x\n", &ids[0]);
//指针变量
int *p = ids;
printf("%#x\n", p);
//p++向前移动sizeof(数据类型)个字节
p++;
//指向数组的下一个元素地址 = 数组首地址值+4;
printf("%#x\n", p);
//指向数组的下一个元素
printf("%d\n", *p);
getchar();
}
结果输出：
0x11afc7c
0x11afc7c
0x11afc7c
0x11afc7c
0x11afc80
90
通过使用指针给数组赋值
void main() {
int uids[5];
/*高级写法
int i = 0;
for (; i < 5; i++) {
uids[i] = i;
}
*/
//早些版本的写法
int* p = uids;
printf("%#x\n", p);
int i = 0;
//uids + 5 = uids的首地址值+5*4
printf("%#x\n", uids + 5);
for (; p < uids + 5; p++)
{
*p = i;
i++;
}
printf("%d\n", uids[0]);
printf("%d\n", uids[2]);
getchar();
}
结果输出：
0xf3f888
0xf3f89c
0
2
函数指针（与Java中的回调类似）
函数指针的定义与基本使用
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<Windows.h>
void msg(char* msg,char* title) {
//C语言里面字符串用char指针代替
MessageBox(0, msg, title,0);
}
void main() {
printf("%#x\n", msg);
printf("%#x\n", &msg);
//函数指针
void(*fun_p)(char* msg, char* title) = msg;
fun_p( "消息内容","标题");
getchar();
}
结果输出：
0x41140
0x41140
同时弹出window系统提示框
window系统提示框
在函数指针中调用另一个函数
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int minus(int a, int b) {
return a - b;
}
void msg(int(*function_p)(int a, int b), int a, int b) {
//调用函数指针的函数
int res = function_p(a, b);
printf("%d\n", res);
}
void main() {
msg(add, 1, 2);
msg(minus, 1, 2);
getchar();
}
结果输出：
3
-1
案例：用随机数生成一个数组，写一个函数查找最小的值，并返回最小数的地址，在主函数中打印出来
int* getMinPointer(int ids[], int len) {
int i = 0;
int* p = &ids[0];
for (; i < len; i++) {
if (ids[i] < *p) {
p = &ids[i];
}
}
return p;
}
void main() {
int ids[10];
int i = 0;
//初始化随机数发生器，设置种子，种子不一样，随机数才不一样
//当前时间作为种子 有符号 int -xx - > +xx
srand((unsigned)time(NULL));
for (; i < 10; i++) {
//100范围内
ids[i] = rand() % 100;
printf("%d\n", ids[i]);
}
int* p = getMinPointer(ids, sizeof(ids) / sizeof(int));
printf("%#x,%d\n", p, *p);
getchar();
}
结果输出：
93
81
23
53
55
49
70
92
65
25
0x10ff8d4,23
注意：
-
可以看到，msg函数调用的时候需要传一个函数指针，参数是两个整型，返回值是整型。msg函数的执行需要执行我们手动传入的代码（函数），从而实现了回调（注入代码）。
-
函数指针的使用，Java中new 内部类，类似Java的回调（比回调更加强大）。
-
函数指针，提高复用性，在C语音的回调机制里面非常重要。
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