C語言中指針指的是什么意思

這篇文章主要介紹C語言中指針指的是什么意思，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

一、指針是什么？

指針是包含內(nèi)存地址的變量，這個(gè)地址是內(nèi)存中另一個(gè)對(duì)象（通常是另一個(gè)變量）的位置。例如如果一個(gè)變量包含另一個(gè)變量的地址，我們說第一個(gè)變量指向第二個(gè)變量。

相信大家看到上面這段話，可能有點(diǎn)懵，不急，我稍后再給大家解釋。在這里，我先給大家講述一下，數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何存儲(chǔ)和讀取的？

1.數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

如果在程序中定義了一個(gè)變量，在對(duì)程序進(jìn)行編譯的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)變量分配內(nèi)存單元。編譯系統(tǒng)根據(jù)程序中的定義的變量類型，分配一定長度的空間

那么，這些字節(jié)在內(nèi)存中被分配到哪里？我們?nèi)绾握业侥兀?br/>為了解決這個(gè)問題，我們就給內(nèi)存區(qū)的每一個(gè)字節(jié)一個(gè)編號(hào)，這個(gè)就是它們的“地址”。它相當(dāng)于旅館中的房間號(hào)，在地址所標(biāo)志的內(nèi)存單元中存放的數(shù)據(jù)則相當(dāng)于旅館房間中居住的旅客。

所以指針是個(gè)變量，存放內(nèi)存單元的地址（編號(hào)）

2.一個(gè)小的單元到底是多大？

1、對(duì)于32位的機(jī)器，假設(shè)有32根地址線，那么假設(shè)每根地址線在尋址的時(shí)候產(chǎn)生高電平（高電壓）和低電平（低電壓）就是（1或者0）；

2根地址線上的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用（1/0）表示，所以可能性
00000000000000000000000000000000–11111111111111111111111111111111
也就是有2^32 編號(hào)，說明可以管理2的32次方個(gè)單元
這里就有2的32次方個(gè)地址。

每個(gè)地址標(biāo)識(shí)一個(gè)字節(jié)，那我們就可以給
（2^32Byte == 2^32/1024KB == 2^32 /1024/1024MB==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB） 4G的空閑進(jìn)行編址。

按照同樣的方法，我們可以計(jì)算出64四位機(jī)器，下面就直接給結(jié)論了。

1、在32位的機(jī)器上，地址是32個(gè)0或者1組成二進(jìn)制序列，那地址就得用4個(gè)字節(jié)的空間來存儲(chǔ)，所 以一個(gè)指針變量的大小就應(yīng)該是4個(gè)字節(jié)。
2、在64位機(jī)器上，如果有64個(gè)地址線，那一個(gè)指針變量的大小是8個(gè)字節(jié)，才能存放一個(gè)地址

指針的大小在32位平臺(tái)是4個(gè)字節(jié)，在64位平臺(tái)是8個(gè)字節(jié)。

二、指針變量

1.什么是指針變量

思考一個(gè)問題，在編譯器中，如何把3賦值給i這個(gè)變量中？

第一種作法，把3直接送到i所表示的單元中，例如“i=3”；

int main()
{
	int i=3;
	return 0;
}

第二種方法，把3送到變量p所指向的單元（即變量i的存儲(chǔ)單元，也就是地址，如p=3，其中i表示p指向的對(duì)象）

int main()
{
	int i;
	//int i = 3;//第一種方法
	int *p = &i;//第二種方法
	//這里我們對(duì)變量a，取出它的地址，可以使用&操作符。
   //將i的地址存放在p變量中，p就是一個(gè)指針變量。
	*p = 3;
	printf("%d\n", i);
	return 0;
}

2.指針類型

思考一個(gè)問題：

把int型變量a和float型變量b先后分配到2000開始的存儲(chǔ)單元中，&a和&b的信息完全相同嗎？

答案是不相同的，因?yàn)殡m然存儲(chǔ)單元的編號(hào)相同，但他們的數(shù)據(jù)類型不同。

此外，還因?yàn)閿?shù)據(jù)類型的不同，無法確定是從一個(gè)字節(jié)中取信息（字符數(shù)據(jù)），還是從兩個(gè)字節(jié)取信息（短整型），抑或是從四個(gè)字節(jié)取信息（整型），不同的類型，存儲(chǔ)方式是不一樣的。

如果我們要將&num（num的地址）保存到p中，我們需要我們給指針變量相應(yīng)的類型。

如下：

char  *pc = NULL;//har* 類型的指針是為了存放 char 類型變量的地址。
int   *pi = NULL;//int* 類型的指針是為了存放 int 類型變量的地址。
short *ps = NULL;//short* 類型的指針是為了存放 short 類型變量的地址
long  *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;

這里可以看到，指針的定義方式是： 類型名 * 指針變量名 。

【總結(jié)】

C語言中的地址包括位置信息（內(nèi)存編號(hào)，或稱純地址）和它所指向的數(shù)據(jù)的類型信息，或者說它是“帶類型的地址”，如&a，一般稱它位“變量a的地址”，但是確切地說，它是“整型變量a的地址”

3.指針類型的作用

作用一：

指針類型決定了指針解引用操作的時(shí)候，一次訪問幾個(gè)字節(jié)（訪問內(nèi)存的大小）

int main()

{	int a = 0x11223344;
	int* pa = &a;
	*pa = 0;
	return 0;
}

int main()
{
	int a = 0x11223344;
/*	int* pa = &a;
	*pa = 0;*/
	char* pc = &a;//int*
	*pc = 0;
	return 0;
}

指針類型的意義1

指針類型決定了指針解引用操作的時(shí)候，一次訪問幾個(gè)字節(jié)（訪問內(nèi)存的大小）
char* 指針解引用訪問1個(gè)字節(jié)
int* 指針解引用訪問4個(gè)字節(jié)

作用二：

指針類型決定了，指針±整數(shù)的時(shí)候的步長（指針±整數(shù)的時(shí)候，跳過幾個(gè)字節(jié)）

int main()
{
	int a = 10;
	int * pa=&a;
	char *pc = &a;
	printf("%p\n", pa);
	printf("%p\n", pc);

	printf("%p\n", pa+1);//如果是整型指針int*，+1則跳過4個(gè)字節(jié)、
	printf("%p\n", pc+1);//char* 指針+1，跳過1個(gè)字節(jié)
	return 0;
}

三、野指針

1.什么是野指針

概念： 野指針就是指針指向的位置是不可知的（隨機(jī)的、不正確的、沒有明確限制的）

什么意思？舉個(gè)例子
就是你撿到一把鑰匙，但是不知道它可以開那道門。

2.野指針成因

2.1. 指針未初始化

指針沒有初始化,里面放的是隨機(jī)值

#include <stdio.h>
int main()
{ 
 	int *p;//局部變量指針未初始化，默認(rèn)為隨機(jī)值
    *p = 20;//通過p中存的隨機(jī)值作為地址，找到一個(gè)空間，這個(gè)空間不屬于我們當(dāng)前的程序，就造成了非法訪問
//如果非法訪問了，p就是野指針
 return 0; }

2.2指針越界訪問

指針越界造成野指針問題

int main()
{
	int arr[10] = 0;
	int i = 0;
	int * p = arr;

	for (i = 0; i <= 10; i++)//這里循環(huán)了11次，當(dāng)指針指向的范圍超出數(shù)組arr的范圍時(shí)，p就是野指針
	{
		*p = 1;
		p++;
	}
	return 0;
}

2.3指針指向的空間釋放

當(dāng)一個(gè)指針指向的空間釋放了，這個(gè)指針就變成野指針了

int* test()
{
	int a = 10;
	return &a;  //int *,生命周期，出來就銷毀了
}
int main()
{
	int *p = test();
	//printf("不愧是你\n");//加入這里加了一條語句，下面的值就變了
	printf("%d\n", *p);//編譯出10是因?yàn)榫幾g器會(huì)對(duì)值做一次保留。所以能訪問到上面函數(shù)不一定是對(duì)的
	return 0;
}

3.如何規(guī)避野指針

• 指針初始化

• 小心指針越界

• 指針指向空間釋放即使置NULL

• 避免返回局部變量的地址

• 指針使用之前檢查有效性

//規(guī)避野指針
int main()
{
	int a = 10;
	int * p = &a;//1、明確初始化，確定指向

	int * p2 = NULL;//NULL本質(zhì)是0，2、不知道一個(gè)指針當(dāng)前應(yīng)該指向哪里是，可以初始化位NULL
	//*p2 = 100;//err,對(duì)于空指針，是不能直接解引用的

	//如何規(guī)避？ 
	if (p2 != NULL)//先判斷是不是空指針
	{
		*p2 = 100;//這樣才對(duì)
	}

}

四、指針運(yùn)算

1.指針±整數(shù)

int main()
{
	float arr[5];
	float *p;
	for (p = &arr[0]; p < &arr[5];)
	{
		*p++ = 0;//對(duì)一個(gè)指針加1使它指向數(shù)組中的下一個(gè)元素,把指針指向的內(nèi)容全部賦值給0
	}
	return 0;
}

也就說，如果加2使它向右移動(dòng)2個(gè)元素的位置，依次類推。把一個(gè)指針減去2使它向左移動(dòng)2個(gè)元素的位置。

2.指針-指針

1、指針減去指針的前提，是兩個(gè)指針指向同一塊區(qū)域
2、指針減去指針，得到數(shù)字的絕對(duì)值，是指針和指針之間元素的個(gè)數(shù)

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
	char ch[5] = { 0 };
	//printf("%d\n", &arr[9] - &ch[0]);//這種算法是錯(cuò)誤的

	printf("%d\n", &arr[9] - &arr[0]);//算出的是元素的個(gè)數(shù)
	printf("%d\n", &arr[0] - &arr[9]);//
	//指針減去指針的前提，是兩個(gè)指針指向同一塊區(qū)域
	//指針減去指針，得到數(shù)字的絕對(duì)值，是指針和指針之間元素的個(gè)數(shù)

	return 0;
}

【注意】
指針與指針之間不能進(jìn)行加法運(yùn)算，因?yàn)檫M(jìn)行加法后，得到的結(jié)果指向一個(gè)不知所向的地方，沒有實(shí)際意義

什么意思，舉個(gè)例子。

五、指針和數(shù)組

1.數(shù)組元素的指針

一個(gè)變量有地址，一個(gè)數(shù)組包含若干元素，每個(gè)數(shù)組元素都在內(nèi)存中占用存儲(chǔ)單元，它們都有相應(yīng)的地址。

指針變量既然可以指向變量，當(dāng)然也可以指向數(shù)組元素，也就是把某一元素地址放到一個(gè)指針變量中。

所謂數(shù)組元素的指針就是數(shù)組元素的地址

（1）用一個(gè)指針變量指向一個(gè)數(shù)組元素

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };
	int* p;//定義p位指向整型變量的指針變量
	p = &arr[0];//把a(bǔ)[0]元素的地址賦給指針變量p
	return 0;
}

以上是使指針變量p指向a數(shù)組的第0號(hào)元素

2.通過指針引用數(shù)組元素

（1）下標(biāo)法，如a[i]形式
（2）指針法，如*（a+i)

下標(biāo)法：

int main()
{
	int arr[10];
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("%d\n", sz);
	printf("%p\n", arr);//數(shù)組名就是首元素地址
	//下標(biāo)法
	printf("%p\n", &arr[0]);
	int* p=&arr[5];//整型地址放在整型指針上，從而讓指針跟數(shù)組建立聯(lián)系

	//數(shù)組名確實(shí)是首元素地址，
	//但是有兩個(gè)例外
	//1.sizeof(數(shù)組名),這里的數(shù)組名不是首元素地址，是表示整個(gè)數(shù)組，計(jì)算的是整個(gè)數(shù)組的大小，單位是字節(jié)
	//2.&數(shù)組名，拿到的是整個(gè)數(shù)組的地址

	return 0; 
}

指針法：

int main()
{
	int arr[10];
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	int* p=&arr[0];//整型地址放在整型指針上，從而讓指針跟數(shù)組建立聯(lián)系
	//指針法
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		*(p + i) = i;// p+i 其實(shí)計(jì)算的是數(shù)組 arr 下標(biāo)為i的地址。
	}
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0; 
}

一個(gè)小知識(shí)：

int main()
{

	int arr[10] = { 0 };
	arr;//數(shù)組名
	&arr[0];//取出首元素地址
	&arr;//取出整個(gè)數(shù)組的地址
	printf("%d\n", &arr[0]);
	printf("%d\n", &arr);
	return 0;
}

六、二級(jí)指針

指針變量的地址二級(jí)指針

什么意思？舉個(gè)例子

int main()
{
	int a = 10;//4byte,向內(nèi)存申請(qǐng)4個(gè)字節(jié)
	int* p=&a;//p指向a,稱為一級(jí)指針

	int* *pp=&p;//pp就是二級(jí)指針，pp存放的是一級(jí)指針的地址
	* *pp = 20;//需兩層解引用	
	printf("%d\n", a);
	//int** * ppp = &pp;//ppp就是三級(jí)指針
	return 0;
}

七、指針數(shù)組

存放指針的數(shù)組就是指針數(shù)組

int main()
{
	int arr[10];//整型數(shù)組，存放整型的數(shù)組就是整型數(shù)組
	char ch[5];//字符數(shù)組，存放字符的數(shù)組就是字符數(shù)組
	//指針數(shù)組，存放指針的數(shù)組就是指針數(shù)組
	//int*  整型指針的數(shù)組
	//char* 字符指針的數(shù)組

	int* parr[5];//整型指針的數(shù)組，存放的類型都是int*
	char* pc[6];//字符指針的數(shù)組
	return 0;
}

我們也可以用同樣的方式來訪問指針數(shù)組。
如下

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 30;

	int * arr[3] = { &a, &b, &c };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("%d\n",*(arr[i]));
	}

	int *pa = &a;
	int *pb = &b;
	int *pc = &c;
	return 0;
}

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