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C语言：指针 === 指针概念 --- 指针变量也是一个变量 指针存放的内容是一个地址，该地址指向一块内存空间 指针是一种数据类型 指针变量定义 --- 内存最小单位：BYTE字节（比特） 对于内存，每个BYTE都有一个唯一不同的编号，这个编号就是内存的地址 一个地址编号对应的是一个BYTE的空间大小 一个地址编号在32位系统下，是一个4个字节的无符号整数；在64位系统下是一个8个字节的无符号整数 [代码：指针的定义](def_pointer.cpp) ``` int *p; //p:指针变量，存放地址 //*p:指针所指内存的实际数据 *p = 10//p指向的地址存放的值是10 //指针变量只能存放地址，不能将一个int型变量直接赋值给一个指针 ``` 取地址符号&（found/address） --- &可以获取一个变量在内存中的地址 register int a;//register限定符，a变成寄存器变量，存放在cpu里而不是内存中，所以是没有地址的，不能用&进行取地址操作 void指针 --- void代表无类型，可以指向任何类型的地址 [代码](def_pointer2.cpp) 指针占用内存 --- 在同一个系统下，不管指向什么类型的变量，地址编号的大小总是一样的（32位系统占4个BYTE，64位系统占8个BYTE），但是不同类型变量占用的内存是不同的，见下方的代码 就像在一个酒店里，不管是单人间，双人间还是标准间，门牌号的大小都是一样的（4位数/8位数） [代码：指针占用内存说明](RAM_pointer.cpp) 上述的代码与下面的代码进行比较 [代码：不同类型变量占用的内存大小](pointer_address.cpp) 空指针与野指针 --- 空指针：如果一个指针变量没有明确得指向一块内存，那么就把这个指针变量指向NULL，空指针是合法的 野指针：没有初始化过值的指针（没有指定内存），野指针是非法的 程序中避免野指针，可以使用空指针 [代码：空指针与野指针](NULL_pointer.cpp) 指针的兼容性 --- 指针类型之间一定要匹配，指针之间的赋值比普通数据类型之间的赋值要更严格 ``` int a; double b = 3.45; a = b;//正确，a = 3 int *p = &b;//错误，类型不一致 ``` 大白话：不要把指针想的太神秘，指针变量只是个变量而已，它里面放的就是一些地址编号，这些地址编号就是无符号的整数，在32位系统下是4个字节，在64位系统下是8个字节，但是这些整数不能直接赋值，来源于另外一个变量的取地址操作 指向常量的指针与指针常量 --- #### 指向常量的指针 ``` int a = 1; const int *p = &a;//p可以指向一个int类型的地址，但不可以用*p的方式修改这个内存的值 *p = 10;//会报错：不能给常量赋值 printf("a = %d\n",a); ``` 对于常量来说，值不能改变 ``` const int b = 0; b = 10;//报错，b为常量，值不能改变 ``` 但是可以创建一个指针指向它，修改 ``` const int b = 0; int *p = &b; *p = 0;//不会报错，但是会warning，实际上这是不合理的，c语言的漏洞 ``` c语言中的const是有问题的，可以通过指针变量间接修改const常量的值（c++中是无法修改的），所以在c语言中用#define常量的时候更多 #### 指针常量 ``` int *const p2 = &a;//p2只能指向a的地址 p2 = &b;//错误，p2是一个常量指针，只能指向固定的一个变量a的地址 //但是可以通过*p2来读写这个变量的值 *p2 = 10; ``` 注意区分常量指针与指针常量 指针与数组的关系 --- ``` p=a;数组的名字就代表数组第一个元素的地址,等同于 p = &a[0] ``` ``` p1 = &a[5];//把a5的地址给指针p1 *p1 = 1000;//改变a[5]的值 p1[2] = 666;//p1指向a[5],则p1[2]顺延指向a[7],改变的是a[7]的值，把数组想象成一个队列 ``` ``` p[3] = 100;//当指针变量指向一个数组的时候，c语言语法规定指针变量名可以当数组名用，区别在哪里？ //区别: printf("%lu,%lu\n", sizeof(a),sizeof(p));//对数组来讲返回数组的大小40，对指针来讲返回指针的大小4 ``` [完整代码](poin_array.cpp) 指针运算 --- 指针变量可以计算，int* 类型加一，变化4个整数（增加4个字节），char* 类型加一，变化1个整数 [代码1](poin_add1.cpp) [代码2](poin_add2.cpp) 增加/减少指针值：p++；p-- 求差值：pa-pb,通常用于同一个数组内求两个元素之间的距离 比较：pa == pb,通常用来比较两个指针是否指向同一个位置 通过指针使用数组元素 --- [代码](poin_ary.cpp) c语言中所有数据类型都可以理解为一个char的数组 练习：把ip地址转化为整数 --- 输入ip地址 char a[100]="192.168.2.5" 把这个ip转化为unsigned int类型的整数 [代码](ip_int.cpp) 练习：利用指针进行多维数组排序 --- [指针多维数组排序](poin_2array.cpp) 指针数组 --- 指针数组的定义： ``` char *a[10];//定义指针数组a，每个成员是char*类型的，一共10个成员 int *b[10];//定义指针数组b，每个成员是int*类型的，一共10个成员 printf("%lu,%lu\n",sizeof(a),sizeof(b));//结果：40,40 ``` 给数组成员赋值： ``` char i = 0; //a = &i;//a和b为数组名，数组名不能作为左值 //b = &i; a[0] = &i;//合法 printf("%lu,%lu\n",sizeof(a[0]),sizeof(*a[0]));//输出结果4,1 ``` [完整代码](pointer_array.cpp) 二级指针——指向指针的指针 --- ``` int a = 0; 地址是0x123456 int *p = &a; p为0x123456，*p为0，指针p的存放地址是0x100 int **pp = &p; pp为0x100（p的地址）, *pp为0x123456，**pp为0 ``` [代码](pointer2.cpp) 对于一个指针变量b，想指向它需要定义一个二级指针a 多级指针 --- 能用低级指针的尽量不要用高级指针，一级指针二级指针最常用，三级指针很少 [多级指针](pointer3.cpp) ``` int a = 0; int *p = &a; int **pp = &p;//pp代表p的地址，*pp代表a的地址，**pp代表a的值 int ***ppp = &pp;//ppp代表pp的地址，*ppp代表p的地址，**ppp代表a的地址，***ppp代表a的值 ``` 函数的参数作为指针变量 --- c语言想通过函数内部修改实参的值，只能给函数实参传递实参的地址来间接修改实参的值 [代码](poin_function.cpp) 思考代码为什么输出为4和40？[代码](array_poin.cpp) ``` 以下三条语句是一样的： void test(int a[10])//当数组名作为函数形参时，c语言将数组名解析为指针 void test(int *a)//最常用最简单 void test(int a[]) ``` 函数指针参数使用const保护： ``` void test(const int *a)//为了不让函数内部修改数组成员的值 ``` 在c语言中，可以转个弯（强转）在函数内部修改成员的值（限制菜鸟），但是在c++中是改不了的 函数的返回类型可以是指针类型 --- ``` int *test() { return NULL; } ``` memset与memcpy与memmove --- memset：将指定区域的内存置空（参数1：指定要置空内存的首地址；参数2:0；参数3：这块内存的大小，单位，字节） ``` memset(a,0,sizeof(a)); ``` [memset](memset_.cpp) memcpy:在两块内存之间拷贝数据（参数1：目标地址；参数2：原地址；参数3：拷贝多少内容，字节） ``` memcpy(a,b,sizeof(b)); ``` [memcpy](memcpy_.cpp) memmove：移动内存(参数与memcpy一致） ``` memmove(a,b,sizeof(b)); ``` 注意：使用memcpy的时候一定要确保内存没有重叠区域 ``` memcpy(&a[3],&a[0],20);//出现内存重叠区域 ``` 指针小结 --- ``` int i; 定义整型变量 int *p; 定义指向int型变量的指针变量 int a[10]; 定义int数组 int *a[10]; 定义指针数组，数组中的每个元素指向一个int型变量的地址 int func(); 定义函数，返回值类型为int int *func();定义函数，返回值类型�