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前言

時隔多日小羊又來給鐵汁們更新C語言之初識指針，指針是C語言中一個關鍵且強大的概念，理解和掌握指針對于編寫高效、靈活的程序至關重要。本文將詳細解釋C語言中的指針，幫助初學者邁出掌握編程世界的第一步。

一、指針是什么？

1. 指針是內(nèi)存中一個最小單元的編號，也就是地址
2. 一般我們所說的指針，通常是指指針變量，用來存放內(nèi)存地址的變量

1.內(nèi)存

程序在運行時候會在內(nèi)存中被調用，運行時占用內(nèi)存的空間。
內(nèi)存就像一棟樓，里面有很多房間，每一戶人家（每一塊內(nèi)存）都有一個門牌號，而這個門牌號就相當于內(nèi)存編號，我們就可以通過編號找到相對應的內(nèi)存（值）。
編號也被稱為地址，不同內(nèi)存塊所對應的地址也不一樣。

2.指針變量

指針變量也是一種變量，只不過是用來存儲地址的變量
我們可以通過&(取地址操作符)取出變量的內(nèi)存起始地址，把該地址存放到一個變量中，這個變量就是指針變量

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 5;
	int* p = &a;//取出a的地址存放到變量p中
	printf("%p\n", &a);
	printf("%p", p);
	return 0;
}

總結：指針是一個變量，但它存儲的是另一個變量的內(nèi)存地址，而不是直接存儲數(shù)據(jù)本身。可以將指針看作是數(shù)據(jù)的"門牌號碼"，通過它可以找到內(nèi)存中存儲的實際數(shù)據(jù)。

3.指針大小

在32位電腦上，地址是32個0或者1組成二進制序列，那地址就是32b(位)=4B(字節(jié))的空間來存儲，所以一個指針變量的大小就是4個字節(jié)。
相應的在64位機器上，64b=8B，一個指針變量大小就是8個字節(jié)。

總結：
1. 指針是用來存放地址的，地址是唯一標識一塊內(nèi)存單元的。
2. 指針大小在32位平臺上是4個字節(jié)，在64位平臺是8個字節(jié)。

二、指針類型

指針變量是變量，變量有很多類型，那指針變量的類型也是如此。
當我們需要指向不同類型的變量時，就需要創(chuàng)建不同類型的指針變量。

	char* p1 = NULL;//創(chuàng)建一個char類型的指針,并初始化為空指針
	int* p2 = NULL;//創(chuàng)建一個int類型的指針,并初始化為空指針
	short* p3 = NULL;
	long* p4 = NULL;
	float* p5 = NULL;
	double* p6 = NULL;

所以指針的定義方式為：類型 + * = 值。

解讀：

1. char*類型指針是為了存放char類型變量的地址
2. int*類型指針是為了存放int類型變量的地址
3. double*類型指針是為了存放double類型變量的地址

注意：
指針大小與指針類型無關，指針大小與計算機（32位或者64位有關）

1.指針類型的作用

從上面代碼可知，不同類型指針大小相同，那么指針類型的意義是什么呢？

用法示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int n = 10;
	char* p1 = (char*)&n;//將int類型地址強制轉化為char類型
	int* p2 = &n;
 
	printf("%p\n", &n);
	printf("%p\n", p1);
	printf("%p\n", p1 + 1);
	printf("%p\n", p2);
	printf("%p\n", p2 + 1);
	return  0;
}

我們發(fā)現(xiàn)：
當指針為char類型時，指針+1，步長為1
當指針為int類型時，指針+1，步長為4

總結：不同類型的指針變量決定了指針向前或向后走一步有多大（距離），即步長。

2.指針的解引用

我們知道，指針保存內(nèi)存的地址，那指針的作用是什么呢？
我們可以通過指針保存的地址，來訪問內(nèi)存中的目標變量，并將其修改，這就需要使用指針的解引用操作。

用法示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	int n = 0x11223344;
	char* p1 = (char*)&n;
	int* p2 = &n;
	*p1 = 0;   
	*p2 = 0;   
	printf("%#x\n", n);
	printf("%#x\n", p1);
	return 0;
}

分析：
因為p2是int類型指針變量，所以能訪問四個字節(jié)的空間，*p2=0，將n的值修改為0；
但是p1是char類型指針變量，所以只能訪問一個字節(jié)的空間，那為何又是修改地址中的44而不是11呢，后面文章會詳解大小端的知識。

總結：

1. 指針的類型決定指針加減整數(shù)時所跳過的步長
2. 指針的類型決定了，對指針解引用的時候有多大的權限（能操作幾個字節(jié)）

三、野指針

概念：野指針就是指針的位置是不可知的（隨機的、不正確的、沒有正確限制的）指針。
野指針很危險，它訪問的空間不可知，從而導致出現(xiàn)的可能情況有：

1. 指針未初始化
2. 指針越界或者非法訪問
3. 指針指向的空間被釋放了（例：局部變量）

用法示例

#include <stdio.h>
int main()
{
	//1>：
	int* p1;
	*p1 = 5;
	//此時p1就是一個野指針。

	//2>：
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	int* p2 = arr;//p指向數(shù)組的首地址
	for (i = 0; i < 11; i++)
	{
		*(p2++)=i;
	}
	//當p2指向的空間超過數(shù)組的最后一個元素時，指針就非法訪問，即越界訪問了未知空間。
	//此時p2是野指針。

	//3>：
	int j = 0;
	for (j = 0; j < 5; j++)
	{
		int a = 5;
		a += 1;
	}
	int* p3 = &a;//當循環(huán)結束之后，局部變量a向內(nèi)存申請的空間就被釋放了。
	//此時p3指針指向的空間就是已經(jīng)被釋放掉的空間。p3就是野指針。

	return 0;
}

如何規(guī)避野指針

• 指針初始化
• 小心指針越界
• 指針指向空間釋放及時置NULL
• 避免返回局部變量的地址
• 指針使用之前檢查有效性

四、指針的運算

1.指針加減整數(shù)

用法示例

例：打印一維數(shù)組

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	int* p = arr;
	for (i = 0; i < 5; i++)
		printf("%d ", *p + i);
	return 0;
}

2.指針-指針

指針減指針可以用來計算字符數(shù)組的長度或字符串的長度

用法示例

#include <stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
	char* p = s;
	while (*p != '\0')
		p++;
	return p - s;
}
int main()
{
	char str[] = "hello world";
	int len = my_strlen(str);
	printf("%d", len);
	return 0;
}

3.指針的關系運算

標準規(guī)定：
允許指向數(shù)組元素的指針與指針數(shù)組最后一個元素后面的那個內(nèi)存位置的指針比較，但是不允許與指向第一個元素之前的那個內(nèi)存位置的指針進行比較。

五、二級指針

指針變量也是變量，變量有地址，那么指針變量的地址存放在哪里？
這時候就來了解二級指針！

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int* p1 = &a;
	int** p2 = &p1;//p2就是二級指針,指向p1
	**p2 = 6;
	printf("%d", a);
	return 0;
}

a的地址存放在p1中，p1的地址存放在p2中
p1是一級指針，而p2是二級指針
**p2=6通過第一次解引用找到p1，再第二次解引用找到a，將其修改為6

以此還有三級指針和其他多級指針，常見的就是一級和二級指針

指針的注意事項

• 指針操作前應該初始化，避免出現(xiàn)未定義行為。
• 指針可以進行比較操作，但僅在指向同一數(shù)組中的元素時才有意義。
• 避免野指針（指向未知內(nèi)存區(qū)域的指針）的使用，這可能導致程序崩潰。

結論：

初學者理解指針是學習C語言的重要一步，它使得程序可以更加靈活和高效地操作內(nèi)存。通過掌握指針的基本概念、操作和用途，可以構建出更加復雜和強大的C語言程序。逐步練習并在實際項目中應用指針，將有助于加深對指針的理解和熟練掌握。

小羊希望本文對初學者理解C語言中的指針概念提供了一些幫助。在進一步學習過程中，還請查閱相關文檔和示例以加深理解，咱們下期再見~~文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-639536.html

到了這里，關于『C語言初階』第七章 -初識指針的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！