C语言- 指针用法
2021-12-11 本文已影响0人
我阿郑
如何表示地址？
地址是整数，是否可以用int？
理论上可以，但是为了强调它是个内存地址，提出一些新的类型：
char* ：表示一个char类型变量的地址
short* ：表示一个short类型变量的地址
int* ：表示一个int类型变量的地址
float* ：表示一个float类型变量的地址
double* ：表示一个double类型变量的地址
unsigned char* ：表示一个unsigned char类型变量的地址
XXX* ： 表示XXX类型变量的地址
上面的指针都是基本数据类型的指针
基本类型指针就是指：存放基本数据类型地址的指针
int *p;
int i = 3;
p = &i;
int j;
j = *p;
-
int *p;中p是变量的名字，p是一个指针变量 -
int *可以理解为是数据类型；int *表示变量p存放的是int类型变量的【地址】 -
&i表示取i的地址，然后赋值给指针变量p，所以变量p保存了i的地址，因此p指向了i，所以通过指针变量p就可以找到i； -
*p就完全等同于i （或理解为：在所有出现*p的地方都可以替换成i，在所有出现i的地方都可以替换成*p） -
p和i是两个不同的变量，并且他们的数据类型也不一样
关于指针
- 1- 不同类型的指针，不能互相赋值
int a = 10;
int* pa = &a;
double* pd = pa; // Error ❌ 左侧double* ，右侧int* ， 不能互相赋值
char a = 78；
float* p = &a; // Error ❌ 左侧float* ，右侧cahr* ， 不能互相赋值
- 2- 星号*的位置
以下几种方式均可以，没有区别, 看个人习惯
int* p；
int * p;
int *p;
星号操作：按地址访问
有一个指针变量p， 则p用于访问p指向的变量*（p指向的内存）。
int a = 0x123;
int *p = &a; // p指向a所在的内存
*p += 2；
int b = *p; // 取得p指向内存的值
int c = *p + 2;
指针作为函数的参数
可以把指针作为函数的参数
void test(int *p) {
// 能把指针干什么呢？
// 使用星号操作*p，来读写内存
*p = 10;
}
int main() {
int a = 0;
test(&a);
print("a=%d",a); // 打印10
}
使用指针作为参数，可以实现两种功能：
- 可以读取上一层函数中变量的值 *p
- 可以修改上一层函数中变量的值 *p (普通的参数无法实现)
例: 交换两个变量的值
void swap(int* a, int* b)
{
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
int main()
{
int a=10, b=11;
swap(&a, &b);
return 0;
}
传递数组作为参数
之前说过数组名，实质就是指针类型，传递数组，就是传递指针
int test(int *p, int length) {
int sum = 0;
for(int i=0; i<length; i++) {
sum += p[i];
}
return sum;
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4};
int ret;
ret = test(arr,4); // 从arr[0] 到 arr[3] 结果sum=10
ret = test(arr,3); // 从arr[0] 到 arr[2] 结果sum=6
ret = test(arr + 1,3); // 从arr[1] 到 arr[3] 结果sum=9
}
❤️ 对于test函数来说，不关心传进来的是不是数组；在它眼里，它只是接收到一个内存地址而已
- 以下两种方法完全等价
int test(int *p, int length)
和
int test(int p[], int length)
- 传递数组时，总是要传递长度信息，不能只把手地址传递给函数，这样是不够的
传指针有什么作用？
把一个指针传给函数，有什么作用？
- 返回多个参数： return只能返回一个值，如果一个函数要返回多个值，必须使用指针参数（输出参数）
- 效率问题： 传值和传地址，后者一般效率更高
如何安全的使用指针 ？
指针不可乱用，安全的使用指针，需要对指针有足够清晰的认识。
在使用指针之前，一定要弄清楚两个问题：
- 这个指针指向了哪儿？
- 这个指针指向的那个地方是否有效？（即：是否能够访问）
指针指向了哪儿？
- 指向了变量、数组、结构体
- 指向0
指向0的情况：（空指针）
int* p = 0; // 空指针
空指针
值为0的指针，称为空指针
int* p = 0;
当指针为空时，不能使用星号操作。
int* p = 0;
printf(“%d \n”, *p); // 不能这么干❌
但空指针是程序员可以接受的一种情况，只需加一个if判断就能解决！
if(p) {
printf(“%d \n”, *p);
}
空指针：应用
某些参数可以省，当不想传入时就传一个空指针
void max_min(const int* arr, int len,
int* pmax, int* pmin)
{
...
if(pmax) *pmax = _max;
if(pmin) *pin = _min;
}
// 调用时
int _max;
// 表示只需要得到最大值
max_min(arr,4, &_max, 0);
危险的情况
int* p;
printf("%d", *p); // 立即crash
这个指针指向哪了？ 当一个指针未赋值时，其值为随机值，此时指向了一个随机的内存地址，称为“野指针”
安全使用指针
1-杜绝野指针
一个好习惯：初始化为空指针 ： int * p = 0;
考虑：为什么传递一个空指针是允许的？而传一个野指针是不允许的？ (空指针也会崩溃）
int * p = 0;
printf(“ %d \n”, *p); // 空指针也会崩溃 ❌
传递空指针：函数内部是有办法处理，判断一下就行。
传递野指针：函数内无法判断出来你是个野指针！！
void test(int* p)
{
// 在使用指针前判断
if( p != 0)
{
printf(“%d \n”, *p);
}
}
2-严防数组越界
当指针指向数组时，要注意不要越界访问
int arr[4];
int* p = arr;
p += 4;
*p = 12; // 已经越界！但不容易察觉！
3-变量是否已经失效？
如果指向的目标的生命期已经终结（失效），则该指针也失效
int main()
{
int* p = 0;
if(1)
{
int a = 10; // a生效
p = &a; // p指向a
} // a已失效
*p = 11; // p指向了一个无效的位置⚠️
return 0;
}
所以，指向全局变量的指针，安全性相对较高。因为它的生命期是永恒的，这一块内存总是有效。
