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标题: 指针基础 [打印本页]
作者: 科技颠覆者    时间: 2025-3-9 21:08
标题: 指针基础
指针

指针

指针是计算机编程中一个紧张的概念，它是一种特殊的数据类型，用于存储变量的内存地点。简单来说，指针指向了一个变量在计算机内存中的存储位置。
每个变量在内存中都有一个地点，在编程中，通过定义指针变量，我们可以存储一个变量的地点，这就使得我们可以通过间接的方式操作和修改变量，而不必要访问原始的变量名。

指针的定义和使用

指针也是一种数据类型，指针变量也是一种变量，指针变量指向谁，就把谁的地点赋值给指针变量。
首先，要声明一个指针变量，必要使用星号"*"来表现该变量是一个指针。
  1. // 关于 * 的位置没有要求，根据个人喜好书写即可
  2. int *ptr;
  3. int* ptr;
  4. int * ptr;
  5. int*ptr;
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要将指针指向一个变量的内存地点，必要使用取地点符号"&"
  1. int num = 10;
  2. ptr = # // 将ptr指向num的内存地址
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要访问指针指向的变量的值，必要使用星号"*"来解引用指针。解引用操作符告诉编译器去访问指针所指向的内存地点，并获取那个地点处存储的值。
还可以通过指针来修改变量的值。通过解引用指针并使用赋值操作符，可以将新的值存储到指针指向的内存地点处。
  1. printf("%d", *ptr); // 输出指针所指向的变量的值
  2. *ptr = 20; // 将指针所指向的变量的值修改为20
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测试程序
  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5.     int a = 9;
  6.     char b = 97;
  7.     printf("%p, %p\n", &a, &b); //打印a, b的地址
  9.     // int *代表是一种数据类型，int*指针类型，p才是变量名
  10.     // 定义了一个指针类型的变量，可以指向一个int类型变量的地址
  11.     int* p;
  12.     //将a的地址赋值给变量p，p也是一个变量，值是一个内存地址编号
  13.     p = &a;
  14.     printf("*p:%d, p:%p\n", *p, p);//p指向了a的地址，*p就是a的值
  16.     char* p1 = &b;
  17.     printf("*p1:%c, p1:%p\n", *p1, p1);//*p1指向了b的地址，*p1就是b的值
  19.     return 0;
  20. }
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输出效果如下：
  1. 0x7ffdf9863194, 0x7ffdf9863193
  2. *p:9, p:0x7ffdf9863194
  3. *p1:a, p1:0x7ffdf9863193
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指针巨细

指针是一个变量，它存储了内存地点的值。指针的巨细指的是指针变量指向的存储地点的巨细。在32位平台，所有的指针（地点）都是32位(4字节)。在64位平台，所有的指针（地点）都是64位(8字节)。
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4.     int* p1;
  5.     int** p2;
  6.     char* p3;
  7.     char** p4;
  8.     printf("sizeof(p1) = %zd\n", sizeof(p1));
  9.     printf("sizeof(p2) = %zd\n", sizeof(p2));
  10.     printf("sizeof(p3) = %zd\n", sizeof(p3));
  11.     printf("sizeof(p4) = %zd\n", sizeof(p4));
  12.     printf("sizeof(double *) = %zd\n", sizeof(double*));
  15.   return 0;
  16. }
  17. /*本地设备现在一般都是64位平台，所以说出结果
  18. sizeof(p1) = 8
  19. sizeof(p2) = 8
  20. sizeof(p3) = 8
  21. sizeof(p4) = 8
  22. sizeof(double *) = 8
  23. */
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野指针

指针变量也是变量，是变量就可以任意赋值，不要越界即可。但是，任意数值赋值给指针变量没故意义，因为这样的指针就成了野指针，此指针指向的地区是未知(操作体系不答应操作此指针指向的内存地区)。以是，野指针不会直接引发错误，操作野指针指向的内存地区才会出问题。
造成野指针的原因：
规避野指针的方法:
空指针

空指针，就是值为 0 的指针。（任何程序数据都不会存储在地点为 0 的内存块中 ，它是被操作系 统预留的内存块。）
  1. int *p = 0;
  2. int *p = NULL;
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NULL是一个值为0的宏常量
  1. #define NULL ((void *)0)
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万能指针void*

void* 是一个特殊的指针类型，用来表现一个指向未知类型的指针。它可以存储任何类型的地点，但无法直接解引用或操作其指向的数据。
它可以用于在没有明白类型信息的情况下表现指针。比方，当你必要在函数中传递一个指针，但不确定指针所指向的数据类型时，可以使用 void* 作为参数类型。
使用 void* 类型时，必要注意的是，在使用 void* 指针进行操作之前，必须将其转换为适当的指针类型，以便进行精确的解引用和操作。这是因为  void* 指针在不确定指向的具体类型时无法进行类型推断。
  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5.     void* p = NULL;
  6.     int a = 10;
  7.     // 指向变量时，最好转换为void *
  8.     p = (void*)&a;
  10.     //使用指针变量指向的内存时，转换为int *
  11.     *((int*)p) = 11;
  12.     //*p = 11;  //这里会编译错误 error: invalid use of void expression
  13.     printf("a = %d\n", a);
  15.     return 0;
  16. }
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const与指针

在定义指针的时间可以添加const关键字， 根据const关键字的位置可以用其修饰指针本身也可以用来修饰指针指向的值。
常量指针

常量指针：const 关键字在 * 左边，常量指针的本质是指针，表现指针所指向的地点可变，但是地点中的数据不能被修改
  1. const int* ptr;  // ptr 是一个指向 int 类型常量的指针
  2. int const *ptr;  // 等价于 const int* ptr;
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这里的const是用于修饰*p的，意味着*p是常量，而不是p本身。因此，下面的操作是答应的：
  1. int a = 10;
  2. int b = 20;
  3. const int *p = &a; // p是一个指向整型常量的指针，初始化指向a
  4. p = &b;           // p改变了指向，现在指向b，这是允许的
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以下操作是不答应的：
  1. *p = 30; // 错误：不能通过p修改它所指向的数据
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指针常量

const 关键字在 * 右边，表现指针指向的地点不能被修改，但是地点中的值可以被修改。
  1. int a = 10;
  2. int *const p = &a; // p是一个指针常量，初始化指向a
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在上面的声明中，const关键字修饰的是p，而不是*p，这表明指针p的地点是一个常量，不能改变。
  1. *p = 20; // 允许：通过指针p修改它所指向的数据a的值
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以下操作不答应：
  1. p = &b; // 错误：p是一个指针常量，不能改变其指向
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常量指针指向常量数据

当我们在C或C++中使用一个常量指针指向常量数据时，这意味着指针本身和它所指向的数据都不能被修改。这种用法通常用于保护数据不被意外修改，确保数据的完整性。比如：
  1. const int* const p = &a;
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以下操作都是不答应的:
  1. *p = 10; // 错误：不能通过p修改它所指向的数据
  2. p = &b; // 错误：不能改变p的指向
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测试程序
  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5.     // 常量指针
  6.     int value1 = 100;
  7.     int value2 = 200;
  8.     const int* ptr = &value1;   // 初始化
  9.     ptr = &value2;  // ok, 可以修改指针指向的内存地址
  10.     //*ptr = 300;     // error, 不能修改指针指向的地址中的值
  12.     // 指针常量
  13.     int value = 10;
  14.     int* const ptr1 = &value;   // 初始化
  15.     *ptr1 = 20;     // ok, 可以修改指针指向的地址中的值
  16.     //ptr1 = &value1; // error, 不能修改指针指向的内存地址
  18.     // 指向常量的指针常量
  19.     const int* const ptr2 = &value2;
  20.     //*ptr2 = 99;     // error, 不能修改指针指向的地址中的值
  21.     //ptr2 = &value;  // error, 不能修改指针指向的内存地址
  23.     return 0;
  24. }
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引用

C语言之指针篇【超具体讲解，带你层层深入理解指针】_c语言指针-CSDN博客
内存和指针 | 爱编程的大丙
C++学习day--16 野指针和空指针-CSDN博客
C/C++学习-常量指针&指针常量_常量指针和指针常量-CSDN博客

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