C语言基础（四）（指针）

一、指针基础

1、定义、绑定、和解引用

• 定义一个指针变量p，类型是int* ，指向一个int型的数据 ：

int *p = NULL;///NULL代表指向空，即什么都不指向，等同于int类型的0；避免野指针。

• 绑定一个int型变量a：

int a = 0;
int *p = &a;//指针变量内存储的是地址，故绑定非地址变量时需要使用取地址符号&

• 指针的解引用

int a = 0;
int *p = &a;
*p = 6;     ///将p指向的地址，即a的值赋值为6。*为解引用符号。

2、指针的相减

• 1、指针变量只能相减，不能加乘除。
• 2、两指针变量相减，结果为int类型，数值为两指针指向的地址之差除以sizeof（变量类型），变量类型为指针所指向的数据的类型。
• 3、若相减的两指针在同一数组中，贼相减的结果 == 两指针指向的元素的下标之差。

3、野指针

• 野指针的危害（从低到高）：
  1、直接指向内核区，即当前进程所使用的区域，可以随意修改。
  2、指向可用也没有别的数据的区域 。
  3、最严重，可用但有别的数据 ，会修改其他正在运行中的进程的数据。

在定义一个野指针时随机发生以上情况的其中一种，所以在编程中，野指针应尽量避免

二、指针的应用

1、指针函数

#include<stdio.h> 

void func(unsigned  short *a);

int main(void) 
{
    unsigned  short a = 0x11ff;
    func(&a);
    printf ("%x\n", a);
} 

void func(unsigned  short *a)
//在传输参数时，传来的是指针，即a的地址，所以在子函数中，*a的运算改变的是a所指向的地址的值，故可以影响到主函数的值（可以直接对数组进行赋值也是一个道理）。
{
    unsigned  short b = *a;
    *a = *a << 8;
    b = b >> 8;
    *a += b;
} 

2、函数指针

#include<stdio.h> 

void func(unsigned  short *a);

int main(void) 
{
    unsigned  short a = 0x11ff;
    void (*p)(unsigned  short *a) = &func;//&func 或 func都可以。
    (*p)(&a);                          //(*p)(&a) 或 p(&a)都可以。
    printf ("%x\n", a);
} 

void func(unsigned  short *a)
{
    unsigned  short b = *a;
    *a = *a << 8;
    b = b >> 8;
    *a += b;
} 

3、指针数组

• 即定义一个数组，该数组的每一个元素都是一个指针。

#include<stdio.h> 

int main(void) 
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}, i = 0;
    int *p_arr[5] = {};  ///指针数组。
    for (i=0; i<5; i++)
        p_arr[i] = &arr[i];
    printf("%d.\n", *p_arr[2]);
} 

4、数组指针

• 定义一个指针，该指针指向的数据是一个数组型的数据。（即自加一会越过整个数组）

#include<stdio.h> 

int main(void) 
{
    int arr[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int (*p)[3] = &arr[0] + 1; ///数组指针
    printf("%d.\n", **p);     //输出为a[1][0]的值：4
} 

三、相关命令

1、malloc函数

• 头文件： #include <stdlib.h>
• 命令格式：int *p = (int *p)malloc(数字）//申请时默认返回void *
• 堆内存也是内存的一种，需要程序员自己手动申请malloc，手动释放 。
  编译器不会自动回收，申请的内存伴随整个程序 。
  malloc申请的空间，默认是有最小分配的。
  流程：申请，判断成功，初始化，使用，释放，指针设置为空 。

2、typedef

• typedef的作用是定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。
• typedef可以在全局定义，也可以在函数中定义。

typedef int my_int//将int重命名为my_int 
typedef char * my_char_p//将char *重命名为my_char_p 
typedef (void (*p)(void)) my_func//将void * void 类型的函数重命名为my_func 

3、const 关键字

• const 修饰的变量是常数，不可更改，只能初始化一次；但可以用指针解引用修改。

#include <stdio.h>

void main(void)
{
        const int a = 0;
        a = 3;           //错误，不可以直接修改内容
        int *p = &a;
        *p = 2;          //正确，可以通过指针更改内容
        printf ("%d", a);

        return;
}  

四、二维数组

• 定义：

int a[2][3];   //代表定义一个int型的二行三列的数组。

• 二维数组的变量名是首元素首地址{arr[0], arr[1]}
• &arr代表第一维数组的首地址。
• &arr[0]、arr 代表第一维数组的首元素首地址，第二维数组的首地址。
• &arr[0][0]、arr[0] 代表数组的第二维数组是首元素首地址。

五、二重指针

• 二重指针指向的是一重指针的地址，一重指针不能指向一重指针的地址。
• 二重指针的使用：

#include <stdio.h>

void func (int **p);

void main (void)
{
    int **q = NULL, *p = NULL;
    int a = 11;
    p = &a;
    q = &p;
    func (q);
    printf("*p = %d\n", *p);   // *p = 22 
    printf("**q = %d\n", **q); // **q = 0
}

void func (int **p)
{
    int a = 22;
    *p = &a;
}