C语言学习之指针（初阶）_使用指针前如何对其有效性检查

前言

从这里将进入指针的学习，这也是C语言学习中的重要板块，掌握指针和结构体可以说掌握了C语言的半壁江山。

1.指针是什么

• 在计算机科学中，指针（Pointer）是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值直接指向 （points to）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。因此，将地址形象化的称为“指针” 。意思是通过它能找到以它为地址 的内存单元。

指针是个变量，存放内存单元的地址（编号）

  int a = 10;//在内存中开辟一块空间
  int *p = &a;//这里我们对变量a，取出它的地址，可以使用&操作符。
   //将a的地址存放在p变量中，p就是一个之指针变量。
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总结：指针就是变量，用来存放地址的变量。（存放在指针中的值都被当成地址处理)。
指针有两值：自身的值和指向的值。
指针的操作：改变所指的值，改变指向。

• 在32位的机器上，地址是32个0或者1组成二进制序列，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。

• 那如果在64位机器上，如果有64个地址线，那一个指针变量的大小是8个字节，才能存放一个地址。

总结：

指针是用来存放地址的，地址是唯一标示一块地址空间的。
指针的大小在32位平台是4个字节，在64位平台是8个字节。
（确保空间足够，既不会浪费也不会不够，所以都是4个字节）

2. 指针和指针类

指针也是有类型的：

char  *pc = NULL;
int   *pi = NULL;
short *ps = NULL;
long  *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;
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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。

指针类型的意义是什么？

指针有两值：自身的值和指向的值。例如：
① char *pc
自身的值：char *
指向的值：char(1个字节）
②int *pc
自身的值：int *
指向的值：int(4个字节）
指针的类型决定了指向的值所占字节大小

指针±整数

同时也指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。
指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）。 比如： char* 的
指针解引用就只能访问一个字节，而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。

3. 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）

野指针成因

1. 指针未初始化

#include <stdio.h>
int main()
{
int *p;//未初始化指针
*p = 100;
return 0;
}
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正确写法：

int a = 0;
int *p = &a;
*p = 100;
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注意：空指针不允许解引用操作.
3. 指针越界访问
4. 指针指向的空间释放

如何规避野指针

1.指针初始化
2.小心指针越界
3.指针指向空间释放即使置NULL
4.指针使用之前检查有效性

#include <stdio.h>
int main()
{
	 int *p = NULL;
	//空指针
	 int a = 10;//初始化指针
	 p = &a;//给p指针赋初值
	 if(p != NULL)//检测是否为空
	 {
	*p = 20;
	  }
	   printf("a = %d",a);//本题输出结果应为 a = 20
	 return 0;
}
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4. 指针运算

• 指针± 整数
  整型指针可以接收整型数组是因为数组名保存的是首元素的地址

• 指针-指针

• 指针的关系运算

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。

5. 指针和数组

#include <stdio.h>
int main()
{
	 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
	 int a = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
	 
	 printf("%d\n", sizeof(arr));
	 printf("%p\n", arr);
	 printf("%p\n", &arr[0]);
	 printf("%p\n", &arr);
	 return 0;
}
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数组名和数组首元素的地址是一样的。
数组名表示的是数组首元素的地址。
通常用指针把数组名保存起来。
int *par = ar;
既然可以把数组名当成地址存放到一个指针中，我们使用指针来访问一个就成为可能。

6. 二级指针

int a = 0;
int *pa = &a;
int **ppa = &ppa;
//a的地址存放在pa中，pa的地址存放在ppa中；pa是一级指针，ppa是二级指针 
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对于二级指针的运算有：

• *ppa 通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的是 pa ， *ppa 其实访问的就是 pa 指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里？ 这就是 二级指针 。

int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
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• **ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作： *pa ，那找到的是 a。

例题：
交换a、b的值

#include<stdio.h>
void Swap(int *a,int *b)
{ 
	int tmp = *a;
	*a = *b; 
	*b = tmp;
	} 
int  main()
{ 
	int a=10;
	int b=20;
	printf("a%d,b=%d\n",a,b);
	Swap(&a,&b);
	printf("a %d,b=%d\n",a,b);
	return 0;
} 
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利用指针交换a、b的值。

7. 指针数组

指针数组是指针还是数组？

答案：是数组。是存放指针的数组。

总结

到这里指针的初阶就学习完成了，相信大家也都有所收获，学习的路程不是一蹴而就的，持续学习我们终有所获，一起加油吧。后续我还会持续更新，如果有什么问题欢迎留言。