C语言 _ 指针（超详解析 3分钟完全掌握总结性讲解经典通俗）

2023-11-01

目录

1.指针、指针变量及指针的大小

2.指针类型

1.指针、指针变量及指针的大小

指针是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值指向存在电脑存储器中另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址指向该变量单元。用一句话概述：指针就是地址！

指针变量：口语中说的指针通常指指针变量。指针变量就是存放内存地址的变量，保存的是指针的地址。

我们来一小段代码加深下理解吧！

#include <stdio.h>

int main()

{

int num=1；//num会保存在内存中，并有他独一无二的地址

int *p = &num;//&操作符的作用是取地址。

  //这里取出num的地址存放在p变量中，p就是一个指针变量了。

return 0;

}

那么一个指针能有多大呢？

在32位的机器上，地址是32个0或者1组成二进制序列（1个0或1占1bit大小~32bit=4字节）那地址就得用4个字节的空间来存储，所以一个指针变量的大小就应该是4个字节。

同理，在64位机器上，地址是64个0或者1组成二进制序列，那一个指针变量的大小是8个字节，才能存放一个地址，所以一个指针变量的大小就应该是8个字节。

2.指针类型

变量有许多不同的类型，有整形，浮点数······，那么指针也是有类型的。

例如：

int num=1；

p=&num；

要将&num（num的地址）保存到p中，我们知道p就是一个指针变量，那它的类型是怎样的呢？

我们给指针变量相应的类型。

char *p = NULL;

int *p = NULL;

short *p = NULL;

long *p = NULL;

float *p = NULL;

double *p = NULL;

这里可以看到，指针的定义方式是： type + * 。

其实：

char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。

short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。

int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。

以此类推。

那么指针类型存在的意义是什么呢？指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。

接下来，在4.1指针+-整数我们来感受一下指针类型存在的意义。

3. 指针的解引用

观察下面两段代码在调试后内存中的n。


#include <stdio.h>

int main()
{
int n = 0x11223344;
char *pc = (char *)&n;
*pc = 0;  
return 0;
}


#include <stdio.h>

int main()
{
int n = 0x11223344;
int *pi = &n;
*pi = 0;   
}

对char* 的指针解引用并赋值为0，我们观察n在内存中的变化，此时n=0x11223300。

由此可得char* 的指针解引访问了一个字节。

而对 int* 的指针的解引用并赋值为0，我们观察n在内存中的变化，此时n=0x00000000。由此可得int* 的指针解引访问了四个字节。

总结：1.对指针解引用代表指针所指目标，访问几个字节取决于指针的类型

2.对指针解引用可以看到sizeof（type）个数据

4. 指针运算

4.1指针+-整数

上代码！

#include <stdio.h>

int main()
{
int n = 10;
char *pc = (char*)&n;
int *pi = &n;
printf("%p\n", &n);
printf("%p\n", pc);
printf("%p\n", pc+1);
printf("%p\n", pi);
printf("%p\n", pi+1);
return  0;
}

n的地址在00E4FE68

char*类型的指针指向n后+1，地址增加了1（由00E4FE68到00E4FE69)；

int*类型的指针指向n后+1，地址增加了4（由00E4FE68到00E4FE6C)；

由此得出：

对指针加减1，其实是加减所指向类型的大小，既sizeof（type），这里的type指的是指针的类型。同理：对指针加减n（n是整数），其实是加减n*sizeof（type）。

4.2指针+-指针

#include <stdio.h> 
int main()
{
int arr[7] = { 0 };
int* p=&arr[0] ;
int *q = &arr[5];
printf("q-p=%d\n", q - p);
return 0;
}

运行结果

总结：指针+-指针代表两指针之间所经历的元素的个数（元素是由指针类型所决定的)

5. 野指针

野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）

5.1 为什么会有野指针

1.指针未初始化

#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int *p;
return 0; 
}

2. 指针越界访问

#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
   int arr[10] = {0}; 
   int *p = arr;
 *(p+12) = 10;
return 0; 
}

3. 指针指向的空间释放

5.2 如何规避野指针

指针要初始化，要小心指针越界，避免返回局部变量的地址，指针使用之前检查有效性，再提出很重要的一点，就是要善于利用assert函数。

assert函数可对指数做合法性校验，若有野指针，调试时会报错。

这里提供另一种利用if、规避野指针的方法：

#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
   int *p = NULL; 
   int q = 10; 
   p = &q; 
   if(p != NULL) 
  { 
       *p = 20; 
  } 
   return 0; 
}

6. 指针和数组

我们一起看下面一段代码

#include <stdio.h> 
int main() 
{ 
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; 
   printf("%p\n", arr); 
   printf("%p\n", &arr[0]); 
   return 0; 
}

由此可得：数组名表示的是数组首元素的地址。既然是地址，那么我们就可以把数组名当成地址存放到一个指针中，我们就可以使用指针来访问数组。

举个例子：

int main() 
{ 
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; 
int *p = arr; //指针存放数组首元素的地址 
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 
int i = 0; 
for (i = 0; i<sz; i++) 
{ 
printf("%d ", *(p + i)); 
} 
return 0; 
}

7. 二级指针

刚才我们所谈的都是一级指针，现在我们谈谈二级指针。

指针变量存放的是变量的地址，二级指针存放的就是一级指针的地址。

我们来写一段代码看看

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 1;
	int* p = &num;
	int** q = &p;
	return 0;
}

7.1二级指针的定义

二级指针的定义方式是： type（type*） + *

因为二级及以上的指针指向的都是指针变量，在32位的平台上指针的大小都是4字节。所以，在x32位的平台上，任何二级及以上的指针加减1，都是加减4。。同理在在x64位的平台上，任何二级及以上的指针加减1，都是加减8。

思考题：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 1;
	int* p = &num;
	int** q = &p;
	return 0;
}//依旧是这段代码

问：q=0的实质

答：q原来存的是指针p的地址，现在改为0.

问：*q=0的实质

答：*q是p；*q=0，将p在内存中的内容修改为0，p现在指向内存地址为0的位置。

问：**q=0的实质

答：**q是num。此时将num的内容改为0。

8. 指针数组

指针数组：顾名思义，就是存放指针的数组。

数组有整型数组、字符数组；

指针数组也有:整型指针数组、字符指针数组。

指针数组是如何定义的呢，我们再来举个例子：

附

标准规定：

允许指向数组元素的指针与指向数组最后一个元素后面的那个内存位置的指针比较，但是不允许

与指向第一个元素之前的那个内存位置的指针进行比较。

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