指针强化与提高_指针提高
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1.指针变量
一些概念：
p++和p+i不同，p+1只是指针向后移一位，此时p本身指向的值不变，p++则是p指向它后一位指针指向的值。而传递进函数的数组地址a[2]则代表*（p+2）指针原本地址没变。
指针是一种数据类型，占用内存空间，用来保存内存地址。
| void test01(){ int* p1 = 0x1234; int*** p2 = 0x1111; printf("p1 size:%d\n",sizeof(p1)); printf("p2 size:%d\n",sizeof(p2)); //指针是变量，指针本身也占内存空间，指针也可以被赋值 int a = 10; p1 = &a; printf("p1 address:%p\n", &p1); printf("p1 address:%p\n", p1); printf("a address:%p\n", &a); } |
2.野指针和空指针
不允许向NULL和非法地址操作内存：俩种非法操作(拷贝内存，取地址等）
| void test(){//不能向空指针中拷贝内存 char *p = NULL; //给p指向的内存区域拷贝内容 strcpyp, "1111"); //err（strcpy本质就是首地址到\0然后黏贴到另一个地址） char *q = 0x1122;//不能向野指针中拷贝内存 //给q指向的内存区域拷贝内容 strcpy(q, "2222"); //err } |
2.1 空指针
概念：标准定义了NULL指针，它作为一个特殊的指针变量，表示不指向任何东西。要使一个指针为NULL,可以给它赋值一个零值。为了测试一个指针百年来那个是否为NULL,你可以将它与零值进行比较。
对指针解引用操作可以获得它所指向的值。但从定义上看，NULL指针并未指向任何东西，因为对一个NULL指针因引用是一个非法的操作，在解引用之前，必须确保它不是一个NULL指针。
如果对一个NULL指针间接访问会发生什么呢？结果因编译器而异。
2.2 野指针（野指针具体情况得看编译器，有时候会小幅度允许编译通过，但是尽量规避）
概念：野指针指向一个已删除的对象或未申请访问受限内存区域的指针。与空指针不同，野指针无法通过简单地判断是否为 NULL避免，而只能通过养成良好的编程习惯来尽力减少。对野指针进行操作很容易造成程序错误。在使用指针时，要避免野指针的出现
野指针类型：什么情况下回导致野指针？
空指针可以再free释放
野指针不能释放
解决方法：操作野指针是非常危险的操作，应该规避野指针的出现：
| 1.初始化时置 NULL 指针变量一定要初始化为NULL，因为任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的。 2.释放时置 NULL 当指针p指向的内存空间释放时，没有设置指针p的值为NULL。delete和free只是把内存空间释放了，但是并没有将指针p的值赋为NULL。通常判断一个指针是否合法，都是使用if语句测试该指针是否为NULL。 3.不要返回指向栈内存的指针或引用 因为栈内存在函数结束时会被释放。 |
3.指针的步长
概念:
指针是一种数据类型，是指它指向的内存空间的数据类型。指针所指向的内存空间决定了指针的步长。指针的步长指的是，当指针+1时候，移动多少字节单位。
思考如下问题：
| int a = 0xaabbccdd; unsigned int *p1 = &a; unsigned char *p2 = &a; //为什么*p1打印出来正确结果？ printf("%x\n", *p1); //为什么*p2没有打印出来正确结果？ printf("%x\n", *p2); //为什么p1指针+1加了4字节？ printf("p1 =%d\n", p1); printf("p1+1=%d\n", p1 + 1); //为什么p2指针+1加了1字节？ printf("p2 =%d\n", p2); printf("p2+1=%d\n", p2 + 1); |
1.指针变量+1后跳跃的地址字节数（根据数据类型跳）
2.步长是解引用取出的字节数（根据数据类型取地址）可以强转类型跳步取值
练习：
打印函数偏移量
小结：
对自定义数据类型进行练习
- 如果获取自定义数据类型中属性的偏移
- offsetof( 结构体 ， 属性 )
- 头文件 #include<stddef.h>
4.指针的意义 ---间接赋值
4.1 间接赋值的三大条件
通过指针间接赋值成立的三大条件：
1. 2个变量（一个普通变量一个指针变量、或者函数一个实参一个形参） 建立关系
2.通过 * 操作指针指向的内存
| void test(){ int a = 100; //两个变量 int *p = NULL; //建立关系 //指针指向谁，就把谁的地址赋值给指针 p = &a; //通过*操作内存 *p = 22; } |
4.2 如何定义合适的指针变量
| void test(){ int b; int *q = &b; //0级指针 int **t = &q; int ***m = &t; } |
4.3 间接赋值：从0级指针到1级指针
| int func1(){ return 10; } void func2(int a){ a = 100; } //指针的意义_间接赋值 void test02(){ int a = 0; a = func1(); printf("a = %d\n", a); //为什么没有修改？ func2(a); printf("a = %d\n", a); } //指针的间接赋值 void func3(int* a){ *a = 100; } void test03(){ int a = 0; a = func1(); printf("a = %d\n", a); //修改 func3(&a); printf("a = %d\n", a); } |
4.4 间接赋值：从1级指针到2级指针
| void AllocateSpace(char** p){ *p = (char*)malloc(100); strcpy(*p, "hello world!"); } void FreeSpace(char** p){ if (p == NULL){ return; } if (*p != NULL){ free(*p); *p = NULL; } } void test(){ char* p = NULL; AllocateSpace(&p); printf("%s\n",p); FreeSpace(&p); if (p == NULL){ printf("p内存释放!\n"); } } |
4.5 间接赋值的推论
- 用1级指针形参，去间接修改了0级指针(实参)的值。
- 用2级指针形参，去间接修改了1级指针(实参)的值。
- 用3级指针形参，去间接修改了2级指针(实参)的值。
- 用n级指针形参，去间接修改了n-1级指针(实参)的值。
5.指针做函数参数（了解即可）
概念：指针做函数参数，具备输入和输出特性：
- 输入：主调函数分配内存
- 输出：被调用函数分配内存
5.1 输入特性
在主调函数中分配内存空间，被调函数传参，进行内存使用（被调函数形参用一级指针修饰）
分为栈上分配和堆上分配
| void fun(char *p /* in */) { //给p指向的内存区域拷贝内容 strcpy(p, "abcddsgsd"); } void test(void) { //输入，主调函数分配内存 char buf[100] = { 0 }; fun(buf); printf("buf = %s\n", buf); } |
5.2 输出特性
在被调函数中分配内存空间，内存使用（被调函数形参用二级指针修饰）
| void fun(char **p /* out */, int *len) { char *tmp = (char *)malloc(100); if (tmp == NULL) { return; } strcpy(tmp, "adlsgjldsk"); //间接赋值 *p = tmp; *len = strlen(tmp); } void test(void) { //输出，被调用函数分配内存，地址传递 char *p = NULL; int len = 0; fun(&p, &len); if (p != NULL) { printf("p = %s, len = %d\n", p, len); } |
小结：
6.指针易错点
6.1 一级指针易错点
1.越界
一共四个只存了3，\0没存，造成打印错误乱码
| void test(){ char buf[3] = "abc"; printf("buf:%s\n",buf);一共四个只存了3，\0没存，造成打印错误乱码 } |
2.指针叠加会不断改变指针指向
释放掉的指针位置已经改变了，不是原先的了，释放编译不通过报错
要使用临时指针进行偏移操作
| void test(){ char *p = (char *)malloc(50); char buf[] = "abcdef"; int n = strlen(buf); int i = 0; for (i = 0; i < n; i++) { *p = buf[i]; p++; //修改原指针指向 } free(p);//释放掉的指针位置已经改变了，不是原先的了，释放编译不通过 } |
更改正确写法： 再引出一个指针去实现操作，原指针就不动了
3.返回局部变量地址
当函数执行完，时候后，局部变量不存在，地址变成乱码
| char *get_str() { char str[] = "abcdedsgads"; //栈区， printf("[get_str]str = %s\n", str); return str;当函数执行完，时候后，局部变量不存在，地址变成乱码 } |
4.同一块内存释放多次
（不可以释放野指针，空指针释放完是野指针，不能重复释放，释放报错）
（结果不重要，乱码和报错看编译器）
| void test(){ char *p = NULL; p = (char *)malloc(50); strcpy(p, "abcdef"); if (p != NULL) { //free()函数的功能只是告诉系统 p 指向的内存可以回收了 // 就是说，p 指向的内存使用权交还给系统 //但是，p的值还是原来的值(野指针)，p还是指向原来的内存 free(p); } if (p != NULL) { free(p); } } |
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