c语言-指针数组

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指针

内存和地址怎么理解呢？

机器中有一些位置，每一个位置被称为【字节】/byte,许多现代机器上，每个字节包含8个位。更大内存单位【字】，通常包含2个或4个字节组成。

一个字包含4个字节，它的地址是什么？

他仍然只有一个地址，是最左边还是最右边的那个字节的位置，取决于机器。

机器事实-关于整型的起始位置：

在要求边界对齐（boundary alignment)的机器上，整型存储的起始位置只能是某些特定的字节，通常是2或4的倍数。

变量名和地址关系？

所有高级语言的特性之一，就是通过名字而不是地址来访问内存的位置。那么名字和地址是怎么关联的呢？关联关系不是硬件所提供的，它是由编译器实现的，硬件仍然通过地址访问内存位置。

存储在内存的一个32位值，到底是整型还是浮点呢？

什么类型取决于使用方式，如果使用整型算术指令，这个值就被解释为整数，如果使用浮点型指令，他就是个浮点数。

指针变量他的地址对应的内存中存的是什么内容？

存储是一个值，这个值，通常被当做地址来使用。

对于int a=112; int *d = &a;  为什么编译器最终将a的地址写入d对应的内存空间，而不是把112写入d的内存空间呢？

原因应该是这样设计灵活，且效率高，更重要的是硬件的设计如：RAM 有地址这个概念

符号* 什么含义？

用来执行间接访问操作。对一个变量间接访问，声明含义？就是不把这块内存值直接使用，而是把它用作地址，把这个地址对应的内容取出。

指针未初始化是什么含义，有什么风险？对未初始化的指针访问会发生什么？如int *a  ;  *a=12;

这个操作可能会有下面情景发生

     1.  运气好a 的初始值是非法地址，出错，终止程序，在unix系统上这个错误memory fault  ,在windows出现一般保护性异常(general  protection exception)

     2.更严重的情况，这个指针偶尔可能包含一个合法地址，即是这样的情况：引发错误的代码，与原先用于操作那个值得代码完全不相干。

编译器能检测出来初始化的指针p,   *p = 12,这样，并给出警告吗？

标准定义的NULL指针什么含义？我怎么定义一个NULL指针变量？怎么判断一个指针是不是NULL指针。

表示不指向任何东西。定义一个变量赋值为零。与零值比较来判断指针是不是NULL指针。

在机器层面NULL指针内容到底是什么呢?

NULL 指针可能不是0，在此情况，编译器将负责零值和内部值之间的翻译和转换。

对一个NULL指针间接访问会出现什么情况？

因编译器而异，有的不报错。有的发生错误，并终止程序。

怎么定义一个指针变量才是好习惯？

如果你已经知道指针将被初始化为什么地址，就把它初始化为该地址，否则把它初始化为NULL。

在对一个变量赋值时，编译器会校验，检查什么？

         校验，使用变量类型和应该使用的变量的类型不一致时，编译器会报错。

         分析下*&a = 25;  非重点

指针常量是什么能不能访问操作并赋值？

*100 = 25;  *100 就是指针常量。这条语句是非法的，需要强制类型转换如：

 *(int *) 100 = 25;

指针常量什么样情况才能用到？

        如：与输入输出设备控制器通信。

指针的指针怎么用示意图画明白？

指针定义和使用的分析：

定义（包括声明和初始化）

    声明的分析：有* 就是指针；初始化，左值使用，*【变量】代表是将右边的值写入指针变量内存中（【变量】）；

    **【变量】左值使用，赋值，*【变量】表示地址内存打开，打开结果还是地址，**【变量】表示多次打开，还是代表打开地址，注意编译器能知道这种变化，**两次就是二级指针

    使用：*【变量】是右值表达式，*代表间接访问，把【】中当做地址使用，找到这个地址对应的内存单元，把值拿出来，就是*【】表达式的值了

 

注意* 是右结合性

Int a =12;

Int *b = &a;

Int **c = &b;

画图要点：

    1.箭头===》是地址

    2. 虚线。表示关系

    3. 实线。表示*访问

粗椭圆  当做右值使用，使用表达式的值。

粗方框  当做左值使用，指地址。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int
main(){
        int a=12;
        int *b=&a;
        int **c= &b;

        printf("%p %p %p \n",a,b,c);
        printf("%d %d %d \n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(c));
//      printf("%s %s %s \n",a,*b,*c);
        printf("%d %d %d \n",a,*b,**c);
}

结果：

分析结果：  指针占用八个字节，地址占用八个字节，实际上用6个字节表示地址（0x开头）

例子 ：指针要用对等的地址

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int
main(){
	int a=12;
	int *b= &a;
	int **c= &a;
	
	printf("%p %p \n",a,c);
	printf("%d %g \n",a,*c);
	printf("%d %d \n",sizeof(a),sizeof(c));
}

结果：编译器报错！

结果分析：指针要用对等的地址（或低一级指针赋值如&b, 或者同级别指针&d）来赋值,编译器会检验出不符合的情况

为什么&ch 不能用作左值？

&ch结果会存储在某个地方/某个内存，但是我无法知道他位于何处，这个表达式，看不出他在机器中那个特定位置，所以它不是一个合法的左值。

什么是左值，右值？

 左值可以再“=”号左侧，也可以在等号右侧，而右值只能出现在等号右侧。

分析清楚一个指针表达式是左值还是右值有什么好处？

分析表达式？

Char  ch = ‘a’;

    Char *cp = &ch;

  示意图要求1. 标出求值的顺序，2中间专题是虚线，椭圆，方框

   表达式

     &ch

 cp

&cp

*cp

*cp+1

*(cp+1)

++cp

Cp++

*++cp

*cp++

++*cp

(*cp)++

++*++cp

++*cp++

实例，strlen.c 必会默写

指针+/- 整数  在什么情况下可以这样？

只能用于指向数组中某个元素的指针，也适用于使用malloc函数动态分配获得的内存。

指针指向数组最后一个元素的后面的那个内存位置，有什么问题？允许这样，一般不允许对指向这个位置的指针进行间接访问。

指针-指针什么情况下允许这样？

只有两个指针指向同一个数组中的元素时，相减的结果是ptrdiff_t(有符号整数类型）

<  <=   >  >= 可以比较的两个指针有什么限制？

他们都指向同一个数组中的元素，但是两个任意的指针可以执行相等或不相等测试。

数组

数组和指针的区别与联系？

数组和指针有着本质的不同，指针是一个标量值。数组名却有很多属性如：数组元素的数量。只有当数组名在表达式中使用时，编译器才会为它产生一个指针常量。

先来搞明白，什么是声明，什么是定义？

c 语言中的对象有且只有一个定义，但它可以有多个extern 声明。这里的对象，只是跟链接器有关的“东西”比如函数和变量。

定义只能出现一个地方，声明可以出现多次，声明相当于普通的声明，它说明并非本身，而是描述其他地方创建的对象。定义相当于特殊的声明，它为对象分配内存

左值在编译时可知，左值标示存储结果的地方。右值直到运行时才知，如无特殊说明，右值表示的内容。

           C语言中有“可修改的左值”，很奇怪！意味着还有不可可以修改的左值，这个奇怪的术语是为与数组名（是左值）区分。

数组和指针是如何访问的？

char a[9] = “abcdefgh”;    …..   c= a[i];

编译器符号表具有一个地址9980

           运行时步骤1: 取i的值，将它与9980相加

           运行时步骤2: 取地址（9980+i）的内容

char *p ;  ………     c= *p;

编译符号表有一个符号p, 它的地址为4624;

         运行时步骤1: 取4624的内容，就是5081

           运行时步骤2: 取地址5081 的内容

指定的访问要灵活得多，但需要增加一次额外的提取。

 

定义为指针，但以数组方式引用时会发生什么？

  指针当然可以p[i] 用，

   char *p = “abcdefgh”;         c=p[i];

   编译器符号表具有一个p, 地址为4624

       运行步骤1 ：取地址4624的内容，即5081，

                     运行步骤2:     取得i的值，并将它与5081相加

                     运行步骤3:     取得地址[ 5081 + i] 的内容

指定的访问要灵活得多，但需要增加一次额外的提取。（和数组a对比）

注意写代码时，声明与定义相匹配

 

指针	数组
通常用于动态数据结构	通常用于存储固定数目且数据类型相同的元素
相关的函数malloc(), free().	隐式分配和删除
通常指向匿名数据	自身即为数据名
间接访问	直接访问

 

 

定义指针时，编译器并不为指针指向的对象分配空间，它只是分配指针本身的空间，除非在定义时同时赋给指针一个字符串常量进行初始化。如：

char *p = “break”;

float *pip = 3.14;  //错误！！！！

什么时候数组和指针相同？

 数组声明，包含三种

1. extern , 如  extern char a[]  ;  不能改写成指针的形式
2. 定义，如  char  a[10];  不能改写成指针的形式
3. 函数的参数，如func(char a[]);  选择数组形式，或者指针形式

  数组，在表达式中使用

                     如c = a[i];  选择数组形式  或指针形式

 

规则1: 表达式中的数组名被编译器当作一个指向该数组第一个元素的指针。

  例外情况如：  a 数组作为sizeof()的操作数；b 使用& 操作符取数组的地址；c数组是一个字符串，常量初始值。？？？

           如：

           int a[10], i=2;

           a[i]; 相当于*（a+i）；  *（i+a）；i[a]; 2[a];

           规则2: 在函数参数的声明中，数组名被编译器当作指向该数组第一个元素的指针。

           规则3: 下标总是与指针的偏移量相同

                     事实上，下标范围检查被认为并不值得加入C语言中。

指针总是有类型限制？p+2，p+i   ; 是的，因为编译器要直到步长啊。

数组行参是如何被引用的？