指针从入门到进阶（1）

一、指针的概念

顾名思义，指针就是可以指向某个位置；指针变量就是用来存放某个数或某块空间的地址；

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;//在内存中的开辟一块空间
    int* pa = &a;//这里对变量a去地址，使用&操作符
                 /*a变量占用4个字节的空间，这里是将a的4个字节的第一个字节的地址存放在p变量
    中，p就是一个之指针变量*/
    printf("%d ", *pa);
    return 0;
}

二、指针和指针类型

在我们所学过的数据类型中，有整型、短整型、浮点型、长整型等等；那么指针有没有类型呢？指针是如何定义的？

指针定义的方法：

  **  ****类型****  + ********* +  ****变量名**

    char* pc = NULL;//字符指针 --- 指针变量是pc 它的类型是char* 
    int* pi = NULL;//整型指针 --- 指针变量是pi 它的类型是int* 
    short* ps = NULL;//短整型指针 --- 指针变量是ps 它的类型是short* 
    long* pl = NULL;//长整型指针 --- 指针变量是pl 它的类型是long* 
    float* pf = NULL;//单精度浮点型指针 --- 指针变量是pf 它的类型是float* 
    double* pd = NULL;//双精度浮点型指针 --- 指针变量是pd 它的类型是double* 

2.1指针加减整数

指针既然存放的是某个数或某块空间的地址，那么指针加减整数会发生什么样的变化呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 10;
    int* pi = &n;
    //%p --- 是以十六进制的形式打印地址的
    printf("%p\n", &n);
    printf("%p\n", pi);
    printf("%p\n", pi + 1);
    return 0;
}

2.2指针的解引用

** 指针存的是某个数或某块空间的地址， 当我们想要得到这个数或这块空间的内容，就需要解引用操作；举个例子：开学进入宿舍你需要钥匙，有钥匙才能开门；登录微信、QQ、微博需要账户和密码，有账户和密码才能看到内容；这些我们需要的东西就可以被理解为解引用操作；**

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 10;
    int* pi = &n;
    printf("%d\n", *pi);
    //这里在pi前加一个'*'号表示对pi存储的地址进行解引用，就是为了得到这个地址所对应的值
    return 0;
}

三、野指针

概念： 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）

3.1野指针产生的原因

1.指针未初始化

我们在创建局部变量的时候，未初始化，默认这个变量是随机值；在局部变量指针里，也是一样的；

#include <stdio.h>
int main()
{
int *p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值
  *p = 20;
return 0;
}

2.指针越界访问

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 0 };
    int* p = arr;
    int i = 0;
    for (i = 0; i <= 11; i++)
    {
        //当指针指向的范围超出数组arr的范围时，p就是野指针
        *(p++) = i;
    }
    return 0;
}

3.指针指向的空间释放

** 这里大家可以简单了解一下，先不做详细介绍，在后期会为大家做补充；**

3.2如何避免野指针

**1. 指针要初始化
2. 小心指针越界
3. 指针指向空间释放即使置NULL
4. 避免返回局部变量的地址
5. 指针使用之前检查有效性 **

这里注重讲一下第四点：

看下面的代码，刚接触了指针的知识就编出这样的代码，想着最后打印出来是10，结果真是10吗？

int* test()
{
    int a = 10;
    int* p1 = &a;
    return p1;
}
int main()
{
    int* p=test();
    printf("%d\n", *p);
    return 0;
}

通过编译，得到了结果为10，真是开心的不得了；

你认为真的就是10吗？

#include <stdio.h>

int* test()
{
    int a = 10;
    int* p1 = &a;
    return p1;
}
int main()
{
    int* p=test();
    printf("hehe\n");
    printf("%d\n", *p);
    return 0;
}

按照上面的代码，只是多了一个提前打印一个呵呵，本质上来讲应该是不会影响最后的结果；但调试后的结果如下：

结果是5，这里就说明避免返回局部变量的地址

简单的将就是空间被覆盖了；

具体原因：（请看函数栈帧的创建和销毁）https://blog.csdn.net/sjsjnsjnn/article/details/122811828?spm=1001.2014.3001.5501

四、指针的运算

4.1指针 + - 整数

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int* p = arr;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        
        printf("%d ", *(p + i));//指针p+下标（0~9），通过下标的访问并解引用找到了对应的值
    }
    return 0;

4.2 指针 - 指针

#include <stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
    char* pc = s;
    while (*pc != '\0')
    {
        pc++;
    }//这里是找到'\0'的地址与其首地址相减（指针 - 指针）得到元素个数
    return pc - s;
}
int main()
{
    char c[]="abcdef";
    int ret = my_strlen(c);
    printf("%d\n", ret);
    return 0;
}

五、指针和数组

数组是一块连续的空间，如果将数组的地址存到指针变量里，结合上文，会有哪些变化呢？

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

从运行结果来看，数组名的地址、数组首元素的地址和p存的地址是一样的；

结论：数组把地址存到指针变量里是存的是数组首元素的地址，也可以说p存的是1的地址；

六、总结

     以上是指针的入门，帮助刚接触C语言的小伙伴对于指针的初始先认个脸，马上更新指针的进阶，内容会很长，但是很丰富。