C语言【指针二】

引言

介绍：const修饰指针，野指针

应用：指针的使用（strlen的模拟实现），传值调用和传指调用

一、const修饰指针

1.const修饰变量

简单回顾一下前面学过的const修饰变量：在变量前面加上const，那么这个变量就变成了常量，下面就不能再对这个变量进行修改了，否则就会爆错。

来看代码：

#include<stdio.h>const int n = 10;int main()
{printf("n = %d\n",n);return 0;
}

如果想对n重新赋值，就会报错。

错误案例：（编译器不允许）

但是如果我们绕过n，使用 n 的地址，去修改 n 就能做到了，虽然这样做是在打破语法规则。

来看代码：

#include<stdio.h>
int main()
{const int n = 10;printf("n = %d\n",n);int* p = &n;*p = 20;printf("n = %d\n", n);return 0;
}

运行结果：

下面来学习const修饰指针，来解决这个问题。

2.const修饰指针变量

const修饰指针变量，可以放在 * 的左边，也可以放在 * 的右边，意义是不一样的。

	int* p; //正常指针，没有被修饰int const* p;  //const 放在*的左边来修饰int* const p; // const 放在*的右边来修饰

const放在*左边：
    #include<stdio.h>int main(){const int n = 10;printf("n = %d\n",n);int const * p = &n;*p = 20;printf("n = %d\n", n);return 0;}
将 *p给修饰了，下面改*p的内容，编译器是不允许的。

const放在*右边：
#include<stdio.h>
int main()
{const int n = 10;int m = 20;printf("n = %d\n", n);int *const p = &n;*p = 20;printf("n = %d\n", n);return 0;
}
运行结果：
*p是可以被修改了，但是指针变量p就不能被修改了：
#include<stdio.h>
int main()
{const int n = 10;int m = 20;printf("n = %d\n", n);int *const p = &n;*p = 20;printf("n = %d\n", n);p = &m;return 0;
}
const放在*的右边，将p给修饰了，不能对p的内容（即p指向的地址）修改了。

二、野指针

概念：野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）

成因：

1. 指针未初始化
#include <stdio.h>
int main()
{int* p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值*p = 20;return 0;
}
指针p指向的地址是随机的

2. 指针越界访问
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };int* p = &arr[0];int i = 0;for (i = 0; i <= 11; i++){//当指针指向的范围超出数组arr的范围时，p就是野指针*(p++) = i;}return 0;
}
3.指针指向的空间释放
#include <stdio.h>
int* test()
{int n = 100;return &n;
}
int main()
{int* p = test();printf("%d\n", *p);return 0;
}
出test()函数的时候，n在内存中的就销毁了，这时，p指向的地址就是随机的了

。。。。。。

避免野指针：

如果明确知道指针指向哪里就直接赋值地址，如果不知道指针应该指向哪里，可以给指针赋值NULL， NULL 是C语言中定义的一个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是无法使用的，读写该地址会报错。

1.指针初始化
#include <stdio.h>
int main()
{int num = 10;int* p1 = &num;int* p2 = NULL;return 0;
}
2.小心指针越界

一个程序向内存申请了哪些空间，通过指针也就只能访问哪些空间，不能超出范围访问，超出了就是越界访问。（写代码的时候，自己注意一点，有时候自己都发现不了）

3.指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性

        当指针变量指向一块区域的时候，我们可以通过指针访问该区域，后期不再使用这个指针访问空间的时候，我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个规则就是：只要是NULL指针就不去访问，同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。

        我们可以把野指针想象成野狗，野狗放任不管是非常危险的，所以我们可以找⼀棵树把野狗拴起来，就相对安全了，给指针变量及时赋值为NULL，其实就类似把野狗栓起来，就是把野指针暂时管理起来。

        不过野狗即使拴起来我们也要绕着走，不能去挑逗野狗，有点危险；对于指针也是，在使用之前，我们也要判断是否为NULL，看看是不是被拴起来起来的野狗，如果是不能直接使用，如果不是我们再去使用。
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int* p = &arr[0];int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){*(p++) = i;}//此时p已经越界了，可以把p置为NULLp = NULL;//下次使⽤的时候，判断p不为NULL的时候再使⽤//...p = &arr[0];//重新让p获得地址if (p != NULL) //判断{//...}return 0;
}
4.避免返回局部变量的地址

三、指针的使用（strlen的模拟实现）

库函数strlen的功能是求字符串长度，统计的是字符串中函数原型如下：

size_t strlen ( const char * str );

参数str接收⼀个字符串的起始地址，然后开始统计字符串中 \0 之前的字符个数，最终返回⻓度。如果要模拟实现只要从起始地址开始向后逐个字符的遍历，只要不是到 \0 就停⽌。

#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{int count = 0; //用于统计字符串的长度assert(str);while (*str){count++;str++; //指针向后走}return count;
}
int main()
{int len = my_strlen("abcdef"); printf("%d\n", len);
}

实现方式不止这一种，还可以最后一个地址的位置减去第一个地址的位置，等等。

四、传值调用和传址调用

下面通过一个案例来理解一下，什么是传值调用，什么是传址调用

写一个交换两个值的代码：

#include <stdio.h>
void Swap1(int x, int y)
{int tmp = x;x = y;y = tmp;
}
int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);printf("交换前：a = % d b = % d\n", a, b);Swap1(a, b);printf("交换后：a = % d b = % d\n", a, b);return 0;
}

这段代码，表面一看，没啥问题，其实是不对的。运行结果:

为什么呢？

解释：这里的swap1函数在传参的时候，是把a，b的值赋值给了x和y，x和y有自己的地址，和a，b的地址没关系，当x和y的值完成交换后，只是x和y的值交换了，a，b地址对应值没有改变，所以不能完成a，b的交换。

Swap1函数在使用的时候，是把变量本身直接传递给了函数，这种调用函数的方式叫传值调用。

结论：实参传递给形参的时候，形参会单独创建一份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实参。

怎么解决：

在main函数中将a和b的地址传递给Swap函数，Swap 函数里边通过地址间接的操作main函数中的a和b，并达到交换的效果就好了。

#include <stdio.h>
void Swap2(int* px, int* py)
{int tmp = 0;tmp = *px;*px = *py;*py = tmp;
}
int main()
{int a = 0;int b = 0;scanf("%d %d", &a, &b);printf("交换前：a = %d b = %d\n", a, b);Swap2(&a, &b);printf("交换后：a = %d b = %d\n", a, b);return 0;
}

运行结果：