目錄
- 一、指標是什么
- 1、記憶體
- 2、記憶體的作用
- 3、記憶體VS外存
- 4、指標
- 5、總結
- 二、指標和指標型別
- 1、指標定義方式和大小
- 2、指標型別的意義
- （1）指標型別決定了對指標解參考能操作幾個位元組
- （2）指標型別決定了指標走一步有多大距離
- 三、野指標
- 1、成因
- （1）指標未初始化
- （2）指標越界訪問
- 四、指標運算
- 1、指標+-整數
- 2、指標-指標
- （1）沒有意義的寫法
- （2）有意義的寫法
- （3）結論
- 3、指標的關系運算
- （1）if (p != NULL)等價于if ( p )
- （2）if (p == NULL)等價于if ( ！p )
- 五、指標和陣列
- 1、陣列會隱式轉成指標
- （1）參與運算
- （2）函式呼叫傳參
- 2、指標進行 [ ] 操作
- （1）指標使用[ ]的下標問題
- 六、二級指標
- 七、指標陣列
- 1、區分指標陣列和陣列指標
- （1）指標陣列
- （2）陣列指標
- 八、const 和指標之間的關系
一、指標是什么
想要知道指標是什么？
我們首先要理解一個概念：記憶體 ，
1、記憶體
??可以將記憶體想象成一條長走廊，走廊上有很多房間，每個房間的大小是“一個位元組”（8個位元位），每個房間都有自己的編號，從0開始遞增（通常用16進制表示），這個編號就是記憶體地址，
??記憶體還有一個重要特點：訪問記憶體上任意地址的資料，開銷都很小，
2、記憶體的作用
存盤資料，和CPU進行互動，
3、記憶體VS外存
打開此電腦，右鍵點擊屬性，我們可以看到電腦記憶體的大小，
而平時我們我們看到的1T機械，256G固態……這些都是屬于外存，
1.記憶體存盤空間小，外存存盤空間大，
2.記憶體訪問速度快，外存慢，
3.記憶體價格高，外存價格低，
4.記憶體掉電后沒法保存，外存掉電后還可以保存，
4、指標
了解記憶體之后，我們就可以來理解指標了，
在計算機科學中，指標(Pointer)是編程語言中的一個物件，利用地址，它的值直接指向(points to)存在電腦存盤器中另一個地方的值，由于通過地址能找到所需的變數單元，可以說，地址指向該變數單元，因此，將地址形象化的稱為"指標"，意思是通過它能找到以它為地址的記憶體單元，
可以這樣理解：
??我們在長走廊上開了個房間，這時我們會拿到一張房卡，房卡上保存的就是這個房間的地址，通過房卡我們可以找到這個房間，這張房卡也就是指標，其中存放的地址就是指標的內容，
5、總結
指標就是一個變數（變數是分配給你使用的一塊記憶體空間），其中存放的是記憶體單元的地址，
二、指標和指標型別
1、指標定義方式和大小
#include<stdio.h>
int main()
{
char* pc = NULL;
int* pi = NULL;
short* ps = NULL;
long* pl = NULL;
float* pf = NULL;
double* pd = NULL;
}
指標定義的方式是type*+名字，char*，int*，short*……都是不同的型別，統稱為指標，
NULL表示指標的起始地址，
無論是什么型別的指標變數，，它自身所占的空間都是一樣的：
在32位系統是4個位元組，在64位系統是8個位元組，
2、指標型別的意義
（1）指標型別決定了對指標解參考能操作幾個位元組
char a = 'a';
char* pa = &a;
*pa操作：
先根據pa中存放的0x100找到記憶體中對應位置的空間，接下來從這個空間中讀取1個位元組（取決于指標型別char）的資料，
int n = 10;
int* pn = 0x200;
*pn操作：
先根據pn中存放的0x200找到記憶體中對應位置的空間，接下來從0x200開始讀取4個位元組（取決于指標型別int）的資料，
（2）指標型別決定了指標走一步有多大距離
#include<stdio.h>
#include<stdlib.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);
system("pause");
return 0;
}
結果：
可以看出char* 型別向前走一步走了1個位元組，int* 型別向前走一步走了4和位元組，
三、野指標
野指標：保存了非法地址的指標，指標指向的位置是不可知的，（空指標也是一種野指標）
1、成因
（1）指標未初始化
#include<stdio.h>
int main()
{
int* p;
*p = 20;
return 0;
}
結果：
（2）指標越界訪問
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[5] = { 9, 5, 2, 7, 10 };
for (int i = 0; i <8 ; i++){
printf("%d ", *(arr + i));
}
system("pause");
return 0;
}
結果：
當指標指向的范圍超過陣列arr的的范圍時，指標就是野指標，
注意：合法地址才能解參考，野指標解參考是未定義行為，
四、指標運算
1、指標±整數
指標±整數：跳過整數個元素，
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[5] = { 9, 5, 2, 7, 10 };
int* pi = &arr[4];
printf("%d ", *(arr + 0));
printf("%d ", *(arr + 1));
printf("%d ", *(pi - 0));
printf("%d ", *(pi - 1));
printf("%d ", *(pi - 2));
system("pause");
return 0;
}
結果：
2、指標-指標
實際上指標相減，大部分情況下沒有意義，
除非兩個指標指向同一個連續的有效記憶體空間才有意義，
（1）沒有意義的寫法
//代碼1
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr1[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int arr3[1] = { 200 };
int arr2[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int* p1 = &arr1[0];
int* p2 = &arr2[2];
printf("%d\n", p2- p1);
system("pause");
return 0;
}
//代碼2：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr3[1] = { 200 };
int arr1[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int arr2[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int* p1 = &arr1[0];
int* p2 = &arr2[2];
printf("%d\n", p2- p1);
system("pause");
return 0;
}
結果：
代碼1：
代碼2：
此時指標相減的結果是不確定的，取決于變數定義的前后順序，
（2）有意義的寫法
兩個指標指向同一個連續的有效記憶體空間才有意義，
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int* p1 = &arr[0];
int* p2 = &arr[2];
printf("%d\n", p2- p1);
system("pause");
return 0;
}
（3）結論
指標相減得到的結果是兩個地址之間隔了幾個 “元素” ，
//野指標不能解參考. 以下這倆野指標, 是用來演示運算的
#include <stdio.h>
int main()
{
int* p1 = (int*)0x100;
int* p2 = (int*)0x110;
printf("%d\n", p2- p1);
system("pause");
return 0;
}
結果：
3、指標的關系運算
指標的關系運算有<、>、<=、>=、= =、!=，最常用的是= = 、！=，
指標的比較操作（<、>、<=、>=）要求兩個指標指向同一連續的有效記憶體空間 ，這樣才是有意義的，
（1）if (p != NULL)等價于if ( p )
//代碼1
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int* p = #
if (p) {
printf("不是空指標\n");
} else {
printf("是空指標!\n");
}
system("pause");
return 0;
}
//代碼2
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int* p = #
if (p != NULL) {
printf("不是空指標\n");
} else {
printf("是空指標!\n");
}
system("pause");
return 0;
}
結果：
代碼1：
代碼2：
（2）if (p == NULL)等價于if ( ！p )
//代碼1
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int* p = #
if (!p) {
printf("是空指標\n");
} else {
printf("不是空指標!\n");
}
system("pause");
return 0;
}
//代碼2
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int* p = #
if (p == NULL) {
printf("是空指標\n");
} else {
printf("不是空指標!\n");
}
system("pause");
return 0;
}
結果：
代碼1：
代碼2：
五、指標和陣列
指標和陣列的區別是什么？
當我們看到這個問題的時候，不要上當了， 指標和陣列完全是兩個概念，要說區別那是不合理的 ，
只不過在C語言中，
陣列有時候會隱式轉換成指標，指標可以用[ ]取下標，
1、陣列會隱式轉成指標
（1）參與運算
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[4] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr + 0));
system("pause");
return 0;
}
結果：
（2）函式呼叫傳參
#include <stdio.h>
void change(int arr){
printf("%d\n", sizeof(arr));
}
int main()
{
int arr[4] = { 0 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
change(arr);
system("pause");
return 0;
}
結果：
2、指標進行 [ ] 操作
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int* p = arr;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
printf("%d\n", p[i]);
//p[i]等價于*(p + i)
}
system("pause");
return 0;
}
結果：
（1）指標使用[ ]的下標問題
指標下標可以是負值，
整體的原則就是: 保證解參考操作必須針對有效記憶體進行.，
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[4] = { 1, 2, 3, 4 };
int* p = arr + 1;
//這個操作是允許的，陣列下標一定是 [0, size-1] 范圍
// 但是指標的下標不一定. 取決于指標初始情況下指向誰.
printf("%d\n", p[-1]);
printf("%d\n", *(p - 1));
system("pause");
return 0;
}
結果：
六、二級指標
其實二級指標和套娃類似，
指標也是一個變數，也要占據記憶體，也有地址，
int num =10;
int*p = #
int** pp =&p;
套娃套多了，就會不好理解，所以可以使用一些方法來簡化高級指標，比如typedef，
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 10;
int*p = #
typedef int* IntPtr;
IntPtr* pp = &p;
system("pause");
return 0;
}
七、指標陣列
1、區分指標陣列和陣列指標
（1）指標陣列
陣列，每個元素是一個指標型別的變數，
int* arr[4] = { 0 };
（2）陣列指標
指標,，指向了一個陣列，
int(*p)[4] = &arr;
八、const 和指標之間的關系
1、限制 p 中保存的記憶體地址對應的變數不能被修改
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
int num2 = 10;
const int* p = #
*p = 100;
p = &num2;
system("pause");
return 0;
}
2、限制 p 變數本身保存的地址不能改變
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
int num2 = 10;
int* const p = #
*p = 100;
p = &num2;
system("pause");
return 0;
}
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