学习记录：第二周day05笔记-526互联

一、什么是指针

指针是一种特殊的数据类型，使用它可以定义指针变量，指针变量中存储的是整型数据，该数据代表了内存的编号(地址)，可以通过这个编号访问到对应的内存

二、为什么要使用指针

1、函数之间内存是相互独立的，但有时候需要函数之间共享变量

普通传参是单向值传递

全局变量容易命名冲突

使用数组还需要额外传递长度

虽然函数之间内存空间和命名空间是相互独立的，但是地址空间是同一个，所以使用指针可以解决这个问题

2、由于函数之间普通变量是单向值传递(拷贝)，因此对于一些字节数比较多的变量，值传递的效率很低，如果传递的是地址只需要4(32位)\8(64位)字节，可以提高传参效率3

3、堆内存无法取名字，它不像data、bss、stack这些可以让变量名与对应的内存建立联系，只能使用指针变量记录堆内存的地址从而使用堆内存

三、如何使用指针

定义：

类型名* 变量名_p;

1、指针变量与普通变量的用法有很大区别，建议在取名时以p结尾加以区分

2、指针变量的类型表示它存储的是什么类型变量的地址，它决定了通过该指针变量能够连续访问的字节数

3、一个*只能定义一个指针变量

int* a,b,c; // a是指针变量，bc是int类型变量

int * p1,* p2,* p3; //p1p2p3都是指针变量

4、指针变量与普通变量一样，默认初始值是随机的，一般初始化为NULL

2、赋值

变量名_p = 地址; //必须是有权限且有意义的内存地址

栈内存： int num;int* p;

p = & num;

堆内存：

p = malloc(4);

3、解引用

*变量名_p;

*p = 10;

printf("%d",*p);

通过该指针变量中存储的内存编号去访问对应的内存，具体连续访问的字节数由该指针类型决定

注意：该过程可能会产生段错误，根源是该指针变量中存储的是非法内存地址

练习1：实现一个变量交换函数，调用它对一个数组进行排序

int n1 = 10,n2 = 20;

n1 ->20 n2 ->10

四、使用指针需要注意的问题

空指针：值为NULL的指针变量叫做空指针，如果对空指针解引用就会产生段错误

NULL一般初始化指针变量

如何避免空指针带来的段错误？

当使用来历不明的指针前一定先做判断

1、当函数的返回值是指针类型，获取后先判断后使用

2、当你函数的参数是指针时，别人可能会传空指针，使用前先判断

NULL一般用作错误标志，如果一个函数的返回值类型是指针类型时，该函数执行出错则可以返回NULL

NULL可以与指针类型变量进行相等性判断 if(NULL==p) if(!p)

注意：绝大多数系统中NULL就是0，个别系统中是1

野指针：指向不确定内存空间的指针叫做野指针 int *p

对野指针解引用有什么后果：

1、一切正常

2、段错误

3、脏数据

野指针比空指针危害更大，因为它无法判断出来，并且它的问题可能是隐藏性的，短时间内不暴露而已

所有野指针都是程序员自己制造的

如何避免产生野指针：

1、定义指针变量时一定要初始化

2、不要返回局部变量（栈内存）的地址

3、当指针所指向的堆内存被释放之后，指针变量要置空

五、指针的运算

指针变量中存储的是整数，理论上整形数据可以使用的运算符他都可以使用，但是绝大多数运算都毫无意义

指针+n <=> 指针+指针类型字节数*n 前进n个元素

运算后得到的结果依然是一个临时指针

指针-指针 <=> （指针-指针）/类型字节数 计算出两个指针变量之间间隔多少个元素个数

必须类型相同的指针才可以相减

六、const与指针

就近原则：看const右边先跟着的是*（内存）还是p（指向）

const int *p；保护指针所指向的内存数据不能修改（底层const）

int const *p；同上（底层const）

int* const p；保护指针的指向不能修改（顶层const）

const int* const p；保护指针指向的内存和指向都不能修改

int const* const p；保护指针指向的内存和指向都不能修改

当我们了提高传参效率而使用指针时，传参效率提高了，但是变量共享后有被修改的风险，因此配合const可以进行保护

七、指针数组与数组指针

指针数组：就是由指针组成的数组，它的成员都是类型相同的指针变量

格式：类型* arr[长度]={}；

数组指针：专门指向数组的指针

格式：类型 (*arrp)[长度]；

含义：int (*p)[10]; p是一个专门指向类型为int，长度为10的数组的指针

当使用堆内存的二维数组时会是它

 int main()
 {
     int arr[5]={1,2,3,4,5};
     //&arr的类型是数组指针
     printf("%d %d\n",(int)&arr,(int)(&arr+1));
     int *p=&arr+1;
     printf("%d\n",*p);
     
 }

八、指针与数组名

数组名是一种特殊的“指针”，它与数组在内存中的首地址之间存在映射关系，它没有自己的存储空间（本身并不存储地址），数组名是常量，不能修改所代表的值

 int main()
 {
     int arr[10]={};
     //很重要的一点：对数组名取地址得到的是指向整个数组的指针&arr
     //&arr[0]、&arr、arr的值相同，但是&arr是数组指针，&arr[0]是普通指针变量，arr是常量
     //在执行指针运算时会有区别(加减、取值)
     printf("%p %p %p\n",&arr[0],&arr,arr);
 }