C指针的理解:
一说到指针就会说到地址的概念,所以跟指针有关的概念,跟 C 的内存管理结合起来理解会更好点,下面说说如何更好的理解指针。
为什么叫指针,指针其实是一种很形象的比喻,下面说说我的个人理解。
int 变量存的是 int 型的值,char 变量存的是 char 型的值,而指针,它是一种特殊的变量,存的是内存地址,按照这个模板可以把它理解为:“内存地址变量” 存的是 “内存地址”,等价于:“指针变量” 存的是 “内存地址”。
操作系统进行资源调度时,会根据这些变量存的地址去请求和使用那个地址代表的内存区域,这就仿佛像是这个变量存的地址指向了某片内存,人们用 “指针” 来统称所谓的 “内存地址变量”
因此,任何跟指针有关的概念,都可以联系内存地址加以理解,二者必然有联系,数组与指针,函数与指针,都是如此。
C指针的基本使用:
使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作:
#include <stdio.h>
int main ()
{
int var = 20; /* 实际变量的声明 */
// int *ip; /* 指针变量的声明 */
// ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
int *ip = &var;
printf("var 变量的地址: %p\n", &var );
/* 在指针变量中存储的地址 */
printf("ip 变量存储的地址: %p\n", ip );
/* 使用指针访问值 */
printf("*ip 变量的值: %d\n", *ip );
/* 指针ip自身的地址 */
printf("*ip 变量的地址: %p\n", &ip );
int *ptr = NULL;
printf("ptr 的地址是 %p\n", &ptr );
printf("*ptr 的值是 %c\n", ptr );
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
var 变量的地址: 0000007E2F5FF95C
ip 变量存储的地址: 0000007E2F5FF95C
*ip 变量的值: 20
*ip 变量的地址: 0000007E2F5FF950
ptr 的地址是 0000007E2F5FF948
*ptr 的值是
注意:上面代码中,指针的定义和初始化可以分开,也可以合着写,
分开写,即如下:
// int *ip; /* 指针变量的声明 */
// ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */
合着写,即如下:
int *ip = &var;
当给一个指针赋值为null时,指针的指向就是空,也就是常说的“野指针”,在指针的定时与初始化时,不建议初始化赋值为null。
但是在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
C指针使用注意事项:
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【内存是线性的】,内存以地址空间的形式呈现给我们看的,所以可以说所谓的地址空间也是线性的,指针存放的是内存地址,所以你可以对地址做 ++,或者 – 这样的运算。
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【初始化指针不赋 NULL】,因为这样的指针会指向一片未知的区域,这样的指针不是空指针,但指向一片访问受限制的内存区域,你无法使用它,这样的情况下的指针,业界给了它一个形象的名字:“野指针”,而且难以调试,在许多编译器单步 debug 会出现奇怪的错误,但经常看见的 “Segmentation Fault” 这样的错误,实测当代码多的时候,这是一个非常头疼的错误,野指针就是成因之一,所以看到这样的错误,首先是想想,是否有某些指针没有初始化引起的。
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【free() 后 相关指针赋 NULL】,为指针分配内存后,指针便可以指向一片合法可使用的内存,但使用 free() 释放那片内存时,指针依旧存放着那片内存的地址,也就是依旧指向那片内存,但这片内存已经释放,不可访问,这时若不小心使用了这个指针,便会内存错误,又是会有奇怪的 bug ,代码几百行多点就会难以调试,业界给这样的指针也有个统称:“悬空指针”,为了避免这种情况出现,一定要释放内存后,给指向这片内存的指针,都赋值为 NULL,从中也可以看出,free() 这个函数释放内存时跟指向这片内存的指针并没有什么关系,不会连着把指针一起搞定掉的! 珍爱生命,远离 “野指针” 与 “悬空指针” !
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【多级指针】,指向指针的指针,有时人们也管它叫多维指针。既然指针变量是一个变量,指针变量能存变量的内存的地址。
——像 int * 存 int 型变量的地址,char * 存 char 型的地址,那指针理所当然可以存指针变量的地址啊。
——例如,int ** 存 int * 的地址,int *** 存 int ** 的地址。——这就是一个二级指针存一级指针的地址,三级指针存二级指针的地址,人们把这样的过程叫指向指针的指针,但其实也就是一个上一级的指针存了下一级的指针的地址而已。
——因此,像上面说的,你存了它的地址,你就是指向它,所以:——二级指针存一级指针的地址,那么可以说二级指针指向一级指针
——三级指针存二级指针的地址,那么可以说二级指针指向一级指针