【C语言】全面解析指针，指针知识点整理

二月知野 2023-04-05 原文

前言：

对C语言来说，指针是一个难点，如果用C语言来写数据结构的话，掌握指针的用法是必须的，如果指针没学好，学数据结构很吃力。所以希望大家一定要掌握指针啊！！！

1.指针的概念

1.指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一表示一块内存空间。

ps:（内存编号 = 地址 = 指针）

2.指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）

2.指针的类型

指针是有类型的，指针的类型决定了指针+-整数的步长，指针解引用时候的权限。

下面我来解释一下上面的红色部分的意思，举个例子，看一下下面的代码及运行结果：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 4;
	int* p1 = &a;
	char* p2 = &a;
	printf("%p\n", p1);
	printf("%p\n", p2);
	printf("%p\n", p1+1);
	printf("%p\n", p2+1);
	return 0;
}

刚开始p1和p2地址是一样的，但后面让p1和p2分别进行+1，后面的结果就不同了，p1加的1是int类型的1，而p2+1加的是char类型的1。

上面我们说到指针的大小是固定的4/8个字节，假设是32位平台，那么一个指针就占4个字节。如果这时我定义一个整型指针和字符指针，那么这个整型指针在解引用时就可以访问4个字节，而字符指针就只能访问1个字节。

3.野指针

野指针的概念就是：指针的位置是不可知的

3.1野指针的成因：

野指针的成因有两个：1.指针未被初始化 2.指针的越界访问

给大家解释一下：

指针未被初始化

这个应该很好理解，就是我们在创建指针变量的时候没有让它指向任何对象

例如： int* p; 这样p就是一个局部变量，p就是一个随机值

指针的越界访问

看一下下面的代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 6; i++)
	{
		printf("%d ", *p);
		p++;
	}
	return 0;
}

先给大家解释一下这个代码的原理，int* p = arr; 这里arr是数组名，数组名是首元素的地址

那么现在p就是首元素的地址对p进行解引用就是*p ，*p的值就是 1

p++; 这行代码就是让p的地址++；指针的大小是固定的4/8个字节, int型数据在C语言中也是4/8个字节，我们拿到的指针都是数据第一个字节的地址，而数组在内存中又是连续的，p++就是刚好往后移动一个数据。

但是现在arr数组一共就只有5个元素，但是循环6次必然会导致数组的越界，那我们来看一下运行结果

前面5个数就是arr数组里面的数，第6个值就是一个随机值。因为当循环到第6次时，p已经没有指向的对象了，此时p就是一个野指针了。

3.2如何避免野指针？

1.善于使用NULL，及时对指针进行初始化

如果你在定义指针变量的时候，就已经想到指针变量指向的对象，那就直接进行初始化。

如果你在定义的时候，还不清楚指针指向的对象，也不清楚后面要不要使用指针，那就对指针变量赋值为NULL

NULL就是空的意思，如果int *p=NULL; 那么此时p就是一个空指针，后面可以重新赋值，并不影响后面的使用。如果一个指针是空指针，在你还没初始化前不要使用它。

2.避免指针的越界

3.避免返回局部变量的地址

4.指针的运算

看下面这段代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
	//指针地址加减整数
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p1 = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", *p1);
		p1++;
	}
	printf("\n");
	//解引用后的指针加减整数
	int b = 10;
	int* p2 = &b;
	(*p2)++;
	printf("%d", *p2);
	return 0;
}

p1++是对地址进行加减整数，上面已经介绍过了，现在就不过多介绍了

而(*p2)++, 我是定义了一个b变量，然后赋值给了10，然后把b的地址给了p2，*p2通过解引用得到的就是10，（*p）++ 相当于 10++ ，得到的就是11.

看一下运行结果：

ps:指针可以比较大小

指针还可以减指针

举个例子：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	printf("%d", &arr[4] - &arr[0]);
	return 0;
}

这里没用指针变量相减，其实是一样的。毕竟指针就是地址。

两个指针指向同一块空间时，指针减指针的绝对值得到的就是这两个指针之间数据的个数。

注意这个不是 个数*数据类型的大小 C语言规定的

5.指针和数组

1.数组是可以通过指针来访问的，可以参考我上面写的代码。

2.通常情况下 数组名是首元素的地址

但凡事都有例外：

1.sizeof(数组名) 得到的是整个数组的大小

2.&+数组名这里取出的是整个数组的地址。

3.在进行函数传参时，如果形参是数组，可以把形参设计成指针，当然如果形参是数组，也可以传指针作为实参。

6.二级指针

二级指针就是用来存放一级指针（指针变量）的地址。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 5;
	int* pa = &a;
	int** ppa = &pa;
	return 0;
}

此时pa是一级指针，ppa就是二级指针，ppa是把pa的地址取出来放在ppa里面

**ppa就是*pa找到pa，在对pa进行解引用找到a

7.指针数组

指针数组的定义：int* 数组名[大小]

指针数组的用法：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr1[3] = { 1,2,3 };
	int arr2[3] = { 4,5,6, };
	int* arr3[2] = {arr1,arr2};
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (j = 0; j < 3; j++)
		{
			printf("%d ", *(arr3[i] + j));
		}
		printf("\n");
	}
}

对指针数组可以模拟是实现二维数组，arr[i]里面存放的是arr1和arr2的地址。+j是获得每一位数组元素的地址，在来*解引用拿到里面的值。输出那个地方也可以换成 printf("%d ", arr3[i][j]);效果是一样的。

总结：

指针真的很重要！指针真的很重要！指针真的很重要！（重要的事情说三遍）一定要掌握

希望这篇文章可以帮到你（水平有限，如果有问题，欢迎大佬指正！感谢!）

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