定义指针
/*指针的概念:1.为了方便访问内存中的内容,给每一个内存单元,进行编号,那么我们称这个编号为地址,也就是指针。2.指针也是一种数据类型,指针变量有自己的内存,里面存储的是地址,也就是那些编号。四要素1.指针本身的类型 例如:float* int* ...2.指针指向的类型 例如:float int ...3.指针本身的内存4.指针指向的内存运算符*:1.定义指针时,通过 * 符号,来表示定义的是一个指针,并且是指针自身的类型的组成部分2.其他时候,表示解析引用(取内容:通过内存编号,读取内存中的内容)&:取(首)地址符,作用:取出(内存的)首地址
*/# include <stdio.h>int main()
{// 定义指针(指针:pointer)float* p_name; // 指针本身的类型:float* 指针指向的类型:floatint * p1;int *p2; // * 符号偏不偏移不影响其功能return 0;
}
指针初始化与赋值
/*知识储备:// 初识化:定义的同时,给值int a = 0;// 赋值:先定义,再给值int b;b = 0;
*/# include <stdio.h>int main()
{ // 初始化int num = 6;int val = 8;// 初始化int* p1 = # // 对于指针变量p1,如果进行给值,必须给地址(内存编号)// 赋值int* p2;p2 = &val;// 自行体会int* p3 = p1;// 直接存入地址(不推荐使用,因为你不知道自己随便写的地址里面是什么!!)int* p4 = (int*)123456; // 将 整型123456 强转为 int*类型 的“地址”int* p5 = (int*)0XAB25; // 计算机中的内存地址通常用16进制数表示// 直接使用地址:置空(即:"使用0地址,NULL:0X0")int* p6 = NULL; // 等价于 int* p6 = (int*)0X0;// 目的:为了给暂无指向的指针,提供指向,保证安全,将内存中的0地址特殊化// 数组名就是数组的首地址int arr[3] = { 1, 2, 3 };// 数组类型:int [3]// 元素类型:int// arr 类型:int*int* p7 = arr;return 0;
}
探究内存
/*1.变量在内存中所占的字节数所有的指针变量,不论类型,在内存中所占的字节数都是一样的,都是4个字节(或者8个字节)(8个字节是因为时代的发展,部分好的计算机性能得到提升,一般都是4个字节)2.指针本身的内存,以及指针指向的内存指针本身的内存:4个字节(指针变量只需要存储,所指向的变量的首地址)指针指向的内存:看你所指向的类型,视情况而定
*/# include <stdio.h>int main()
{ double num = 12.0;double* p1 = #printf("%f \n", num);printf("%f \n", *p1); // 利用指针,取得 num 的值return 0;
}
指针的偏移
内存区域划分-基础
/*
内存区域的划分
四个:常量区,栈区,堆区,静态全局区
五个:常量区,栈区,堆区,静态全局区,代码区1.代码区:存代码
2.常量区:存常量
3.静态全局区:静态(static)变量,全局变量
4.栈区:普通局部变量
5.堆区:由程序员手动申请,手动释放
*/# include <stdio.h>int a; // 普通“全局”变量(初识值默认为零)
// 作用域:当前项目
// 生命周期:程序开始到结束static int b; // 静态“全局”变量(初识值默认为零)
// 作用域:当前文件
// 生命周期:程序开始到结束int main()
{ int c; // 普通局部变量(无初始值)// 作用域:当前语块// 生命周期:当前语块static int d; // “静态”局部变量(初识值默认为零)// 作用域:当前语块// 生命周期:程序开始到结束return 0;
}
# include <stdio.h>void func()
{static int num; // 只会定义一次printf("%d \n", num);num++;printf("%d \n", num);}int main()
{ func();func();func();return 0;
} /*运行结果:011223请按任意键继续. . .
*/
空类型指针
/*void* 指针1.不能自增自减2.不能偏移3.不能读取内容但是!可以接收任何类型的指针而不需要强转类型可以利用这个特点,将 void* 指针当作通用的存放地址的“容器”e.g.int a = 6,b = 8.8;int* p1 = &a;double* p2 = &b;void* p0 = NULL; // 当作存放“内存地址”的容器使用p0 = p1;p0 = p2;...*/# include <stdio.h>int main()
{ void* p0 = NULL;return 0;
}
简单开辟内存
/*简单开辟内存1.申请---有两个函数能够实现申请内存的功能:A. malloc(参数:需要字节的总数);B. calloc(参数:每个需要的字节数,个数);返回值都是 void* 类型的指针2.使用3.释放free(参数:首地址)如果不释放的话,会导致“内存泄露”4.置空如果不置空的话,会出现“野指针”
*/# include <stdio.h>int main()
{ /* malloc */double* p = (double*)malloc(sizeof(double)); // 申请一个double类型大小的内存(8字节)*p = 3.14; // 使用printf("%lf \n", *p);free(p); // 通过 p 里面存储的首地址,找到相对应的内存,从这里开始释放,一直释放到,申请内存的时候,做了标记的地方p = NULL; // 通过置空,让指针不再指向已经被释放掉的内存/* calloc */float* p1 = (float*)calloc(sizeof(float),1);*p1 = 3.14f;printf("%f \n", *p1);free(p1);p1 = NULL;printf("进阶运用 \n");// 进阶运用p = (double*)malloc(sizeof(double)*10); // 申请10个 double 类型大小的连续的内存(补充:因为上面将p定为 double* 而且置空过了,所以可再度利用)for (int i = 0; i < 10; i++ ){ *(p + i) = 10 + i; // 给值printf("%lf \n", *(p + i)); // 展示值}free(p);p = NULL;/*对于上面 for 循环部分的补充:p:里面存的是:申请的内存的首地址在一次申请中,申请的内存是连续的*(p + i) <===> p[i] // 注意!它不是数组!*/return 0;
}
# include <stdio.h>int main()
{ // 指针布局int row = 3;int** pp = (int**)calloc(sizeof(int*), row);int len = 4;for (size_t i = 0; i < row; i++) // size_t是什么?点我跳转学习{pp[i] = (int*)calloc(sizeof(int), len);}// 内容展示for (size_t i = 0; i < row; i++){for (size_t j = 0; j < len; j++){ pp[i][j] = i * 10 + j; // 给值printf("%-5d", pp[i][j]); // 展示值,注意!这里不是二维数组!(看不懂请回顾上页内容)}printf("\n");}// 释放内存for (size_t i = 0; i < row; i++){free(pp[i]);pp[i] = NULL;}free(pp);pp = NULL;return 0;
}
自动扩容
# include <stdio.h>int main()
{ int len = 5; // 默认长度int* p = (int*)calloc(sizeof(int), len);int num = 1;for (size_t i = 0; num != 0; i++) // 用户不输入0结束,就一直获取数据并复制到开辟的内存中{scanf("%d", &num);p[i] = num; // 数据复制到开辟的内存中}for (size_t i = 0; p[i] != 0; i++){printf("%-5d", p[i]); // 展示数据}free(p);p = NULL;return 0;
}
/*扩容的本质是:将小内存中的所有内容拷贝到大内存中,然后,再继续对大内存进行别的操作
*/# include <stdio.h>int main()
{ // 长度int len = 5;// 首次申请内存int* p = (int*)calloc(sizeof(int), len);int* temp = p; // 成为p的分身,以防万一// 重复输入数据(并复制到内存中)int num = 1;int i = 0;while (scanf("%d", &num), num != 0){if (i < len) // 没满的情况下{temp[i++] = num; // 存完一次,记录一下}else // 满了的情况下{len += 5;p = (int*)calloc(sizeof(int), len); // 重新申请更大的内存for (int j = 0; j < i; j++){p[j] = temp[j];}free(temp);temp = NULL;temp = p; // 继续成为当前p的分身temp[i++] = num;}}// 输出数据printf("--------------------\n");for (int j = 0; j != i; j++){printf("%d \n", temp[j]);}free(p);p = NULL;temp = NULL;return 0;
}
内存区域划分-进阶
/*内存区域的划分1.代码区存储代码2.常量区存储常量3.全局区(静态全局区)存储: 1.静态变量 2.全局变量# include <stdio.h>int c; // 普通全局变量static int d; // 静态全局变量int main(){int a; // 普通局部变量static int b; // 静态局部变量int c; // 注意这个c不是上面的c,它们只是名字看起来一样而已a = 10; // 普通局部变量没有默认初始值,所以需要自己赋值printf("a = %d \n", a);printf("b = %d \n", b);printf("c = %d \n", c);printf("d = %d \n", d);// 通过以上 printf,可以总结规律:静态全局区,默认的初始值为0// 作用域和生命周期作用域 生命周期普通全局变量 当前项目 程序开始到程序结束静态全局变量 当前文件 程序开始到程序结束普通局部变量 当前语块 当前语块静态局部变量 当前语块 程序开始到程序结束return 0;}4.栈区存储:普通局部变量从定义时系统自动分配内存,离开当前语块系统就会自动回收内存 5.堆区由程序员手动申请和释放
*/
指针与函数
/*1.指针函数返回值类型是指针的函数2.函数指针指向函数的指针
*/
// 1.指针函数// 下面的代码是一个错误的例子,你能发现它的错误吗?
# include <stdio.h>int* test(); // 声明int main()
{ int* temp = test();printf("%d \n", *temp);return 0;
} int* test()
{int num = 10;int* p = #return p; // 返回了栈区变量的首地址(非常严重的问题!详情见下)
}/*下面的内容是在栈区,当运行完毕,系统会回收其内存资源:int* test(){int num = 10;int* p = #return p;}当函数返回栈区变量 num 的内存地址之后,函数运行完毕,系统回收 num 内存,供以后"某某东西"使用所以,返回的地址不但没有作用,还会导致以后非法访问内存的问题出现*/
// 2.函数指针/*函数指针的定义返回类型说明符 (*函数指针变量名)(参数列表);
*/# include <stdio.h>int func(); // 声明int main()
{ // 定义函数指针,并进行初始化int(*p)() = func; // 即:定义了指针p,而且 p 等于 func(func里面存的是函数的首地址)func();p();return 0;
}int func()
{printf("成功执行了 func 函数!\n");return 6;
}
// 函数指针,知识扩展1# include <stdio.h>int func(); // 声明typedef int funcType(); // 将 int...() 取别名为 funcTypeint main()
{ funcType* p = func;p();return 0;
}int func()
{printf("成功执行了 func 函数!\n");return 6;
}
// 函数指针,知识扩展2# include <stdio.h>int func(int a, int b); // 声明typedef int(*pfunc)(int a, int b);int main()
{ pfunc p = func; // 这样也能定义函数指针int res = p(1,2);printf("%d \n", res);return 0;
}int func(int a, int b)
{printf("成功执行了 func 函数!\n");return a + b;
}
指针与数组
/*1.指针数组......2.数组指针......
*/
// 1.指针数组/*# include <stdio.h>int main()
{ // 定义并初始化"数组"int arr1[3] = { 1, 2, 3 }; // 数组 arr1[3] -> 里面存的都是 int 类型// 定义并初始化"指针数组"int* arr2[3] = { 地址1,地址2,地址三 }; // 数组 arr2[3] -> 里面存的都是 int* 类型arr2[2] = 新地址;return 0;
} */
// 2.数组指针/*定义"数组"指针:所指向的数组里面存的数据类型 (*数组指针名称)[所指向的数组的长度];
*/# include <stdio.h>int main()
{ int arr[3] = { 1, 2, 3 }; // 建立一个数组。
// arr 里面存的是数组内存的首地址,而 [] 表示内存里面存的那一堆东西是数组,3 表示数组长度,int 表示数组里面存的数据是 int 类型int(*p)[3]; // 长度为 3 的数组指针p = arr;printf("%d \n", p[1]);return 0;
}
// 数组指针,知识扩展# include <stdio.h>typedef int(*pType)[3]; // 定义类型:int(*pType)[3],取别名为:pTypeint main()
{ int arr[3] = { 1, 2, 3 };pType p; // 变量 p 的类型为 pType,而属于这种类型的变量 p 必然满足 int(*pType)[3] 模板格式p = arr; // arr里面储存的“数组的内存首地址”复制给变量 pprintf("%d \n", (*p)[0]); // 注意!不要写成 p[0],虽然 p 获得了 arr 里面存的首地址,但是 *p 才是代表数组整体return 0;
} /*同理:# include <stdio.h>typeof int pArr[3];int main(){int arr[3] = { 1, 2, 3 };pArr p;p = arr;}
*/
使用const修饰指针
/*const:常量,被它修饰的变量会具有常量的属性,使用 const 修饰指针包含三种情况1.常量指针(指向常量的指针)指向常量的指针 type const *p; 或者 const type *p;可以改变指向,但是不能用 *p 修改指向变量的值2.指针常量它是常量,本身不能改变,也就是不能改变指向因为指向不能改,所以必须初始化但是可以通过取内容修改指向的内存中的内容3.常量指针常量("常量指针"常量即:指针常量)指针本身是一个常量,指向的也是常量const int * const p = &a;不能改变指向,也不能改变指向的内存的内容
*/# include <stdio.h>int main()
{const int num = 0; // 变量 num 使用 const 修饰了就不能被修改了// 1.常量指针int a = 0, b = 9;const int * p = &a; // const -> intp = &b; // 可以改变指向// 2.指针常量int c = 6;int* const p1 = &c; // const -> p1*p1 = 10; // 可以修改内容// 3.常量指针常量int d = 8;const int* const p = &d; // const -> int 和 preturn 0;}
指针和结构体
/*指针与结构体:指针与结构体结合起来使用包含两种情况:一.指针成员结构体变量的成员中存在指针二.结构体指针指向结构体变量的指针
*/
// 指针成员# include <stdio.h>typedef struct
{int n;int m;int* p; // 定义指针}MyStruct;int main()
{MyStruct mystr;mystr.n = 0;mystr.m = 0;mystr.p = NULL; // 地址置空return 0;}
// 结构体指针# include <stdio.h>typedef struct
{int n;int m;}MyStruct;int main()
{MyStruct mystr;mystr.n = 0;mystr.m = 0;MyStruct* p = NULL; // 定义一个指针 p ,它的类型是 MyStruct*,即该指针指向的是有 MyStruct 类型的变量(首地址)p = &mystr; // mystr 便符合条件,可以将首地址 &mystr 赋值给 p// 注意!通过指针访问“结构体中的元素”的时候,用 -> 符号,而不是用 . 符号p->n = 9;p->m = 8;return 0;}
使用指针的注意事项
/*注意事项1.避免野指针推荐:每次定义指针都进行初始化(有指向就给指向,没指向就置空 )2.注意类型匹配3.防止内存泄漏只有堆区是自己申请,自己释放,其他地方都是系统分配,系统回收总结:指针能够直接操作内存,必须在自己明确用途的情况下使用,否则很可能会造成严重后果!
*/