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[分享]C语言基础五-指针
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2021-5-12 17:55
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指针的定义
指针的含义包含三个方面：变量、地址、内存宽度：
- 变量：指针是一个变量，x86占4个字节，x64占8个字节。
- 地址：指针的值是一个内存地址，指向内存的某一个地方。
- 内存宽度：指针明确了指向内存的宽度，通过指针的类型确定。
在定义指针的时候，*和类型结合，表示指针的类型； 在使用指针的时候,*和指针结合，表示解引用。
指针的初始化
可以让指针指向某个变量的地址，也可以让指针指向一个分配的内存或者字符串常量，还可以指向NULL。
1 2 3 4 5 6 | int nNum = 1;
int* pNumA = &nNum;
int* pNumB = NULL;
pNumB = (int*)malloc(sizeof(int));
char* szTest = "testString";
char* szBuf = szTest;
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取地址运算符&
- 取变量的地址，reference，引用。
- &和*互为逆运算。
解引用运算符*
- 取地址对应内存中的内容，dereference，解引用。
- 解引用运算符后面必须是指针，不能为无效的内存，也不能为NULL，否则程序运行会崩溃。
- 定义一个指针p，*p表示通过指针指向的内存地址，找到对应的内存和里面存放的数据，进行读取或者修改操作。
指针的数据类型
定义一个指针，指针类型的变量长度为4或者8，即sizeof（p）= 4or8，指针所指类型的长度为sizeof（*p）。
void*类型的指针变量，没有指定内存的宽度，其他类型指针隐式转换成该类型，不能用*p解引用取值，需要先转换成特定类型再取值。对于指针变量void* p：
- p可以接受任何类型的指针。
- p赋值给其他类型指针时需要强转。
- p不能直接进行解引用运算，必须先转换。
- p不能直接进行加减算术运算，必须先转换。
char*类型的指针变量，既可以指向字符，也可以指向字符串，即字符串首个字符的地址。字符指针初始化时，字符使用单引号，字符串使用双引号。
1 2 3 4 5 6 | int nNum = 1;
int* pNum = &nNUM;
void* p = pNum;
printf("%d",*(int*)p);
char* szBufA = 'p';
char* szBufB = "test";
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指针的运算
指针支持加减运算，不支持其他算术运算。对于指针p，指针的加法运算p+n，p向后移动的距离不是n个字节，而是n个指针所指类型的单位长度，即nsizeof（p），减法运算与此类似。
数组和指针
数组名是一个常量指针，指向数组的首地址，指针和数组名可以互相通用。
1 2 3 4 5 6 7 | int nArray[3] = {1,2,3};
//第i个元素
printf("%d\n",a[i]);
printf("%d\n",*(a+i));
//第i个元素的地址
printf("%p\n",&a[i]);
printf("%p\n",a+i);
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常量指针与指针常量
1 2 3 4 5 6 | //常量指针，p是一个常量指针，不能修改，指向的内存可以修改
int* const p；
//指针常量，p是一个指针，指向的内存是常量，不能修改，p本身可以修改
const int* p；
//p是一个常量指针，指向的内存也是常量，都不能修改
const int* const p；
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指针数组与数组指针
1 2 3 4 | //指针数组，存放10个指针的数组
int* a[10];
//数组指针，存放的是地址，指向另一个指针，有10个元素的数组的首地址
int(*a)[10]；
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函数指针与指针函数
函数指针
- 函数名，就是函数的地址。
- 函数的签名，包含函数的返回值类型，参数类型，参数个数。
- 如果一个指针变量，存放的是函数的地址，那么就把这个指针叫做函数指针，函数指针的类型由对应的函数签名来决定。
指针函数
- 返回值是指针的函数。
- 指针函数不能返回局部变量的地址，指针或者引用，因为局部变量的地址会随着函数调用结束被自动释放，指针会成为一个野指针，可以返回堆上的内存地址。
定义函数指针的两种方法
- 直接用函数的签名定义函数指针。
- 用typedef关键字定义函数指针的类型，再用指针类型定义函数指针。
- vs2019中，为函数指针赋值，函数名func等同于&func。
二级指针
如果指针做实参，那么传实参的指针就必须使用二级指针，要在函数中改变指针的值，就必须传指针的指针。
1 2 3 4 5 6 | //为指针分配堆内存
char *p = (char*)malloc(128);
if(p==NULL)
{
return 1;
}
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指针的复杂声明
指针在声明的时候必须初始化，如果没有初始化，任何指针变量在被创建的时候，不会自动成为NULL指针，会随机的指向任何一个地址，它的缺省值是随机的，即野指针，访问野指针会造成不可预知的后果。
1 2 3 4 5 6 7 8 | //a和*结合，a是一个指针
//a和[]结合，a是一个数组
//a和()结合，a是一个函数
int* a[10]；//指针数组
int(*a)[10]；//数组指针
int* a(int)；//指针函数
int(*a)(int)；//函数指针
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为什么要使用指针
- 通过内存地址直接操作内存，性能高。
- 函数传参时，传指针比传值可以减少拷贝，效率高。
- 复制指针之后，解引用取出数据，无论在时间还是空间上，都比直接复制及访问数据高效。
- 指针可能跑飞，破坏其他部分的程序数据，造成内存泄露。
- 传引用比传指针安全。
github：https://github.com/0I00II000I00I0I0
bilibili：https://space.bilibili.com/284022506
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