c语言指针2

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、void * 指针

在c与语言中，指针的类型有很多：

指针类型	指向	解引用
char*	指向字符的指针	解引用访问1个字节
short*	指向短整型的指针	解引用访问2个字节
int*	指向整型的指针	解引用访问4个字节
float*	指向单精度浮点型的指针	解引用访问4个字节

特例

但是除去上面常见的一些类型，c语言中还有一个特别的指针类型叫做void * 指针类型。

void*特点1

void*指针也称无具体类型的指针，代表这个指针是没有具体类型的。也就是它可以接收任意类型的指针。在下面图中，我们可以看到，用void*指针可以接收任意类型的指针。

在这里有的读者可以会很疑惑，我知道这个数据是什么类型的，直接用这个类型不就可以了，为啥还要单独弄出来一个void*的指针类型。在这里这里每个类型的数据都是直接给出来的，但是以后我们想要写一个函数，函数接收的数据类型是不可知的，我们总不能把所有数据类型都写在函数的参数中，于是我们用void*指针进行接收所有类型的指针就可以，这样既不会出错误，也不会出现多参数的情况。

void*特点2
void*指针也存在一些小问题，就是void\*指针不能进行指针的加减操作和解引用操作。这是因为void*指针是无具体类型的指针，你要对它进行解引用或者指针的加减，它访问不知道是几个字节。所以不能对void*类型的指针进行这些运算。

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二、const关键字

在c语言中还有一个关键字叫const，const英文意思叫常数，所以在c语言中，const的作用就是给予变量常属性，使得被const修饰的变量无法修改。

1.const修饰变量

在这里可以看到const修饰变量，变量具有常属性，此时变量不可以被修改，而没有被const修饰的变量a此时可以被修改。b被const修饰，b此时具有常属性，b不可以被修改，但是b可不是常量，下面我们来验证一下。

定义数组我们只能用常量来定义数组的元素个数，上图显而易见，我们用const修饰变量b，b并不是变成常量了，它只是具有了常属性，不能被修改，所以被const修饰的变量我们也称常变量。

2.const修饰指针变量

在了解const修饰指针变量，我们先了解一下为什么要修饰指针变量，我直接修饰变量不就不能改变值了么？听我细细道来：

在这里我们虽然用const修饰变量b，b不能被修改，但是我们可以通过地址去修改它，这就好比法律，总是存在一些漏洞，这就需要进行修改和矫正，于是就需要const修饰指针变量。const修饰指针变量可以放在两个地方，一个是放在*的左边，一个是放在*的右边。

2. 1 const放在*的右边

int main()
{int b = 10;int a = 20;int* const p = &b;*p = 20;//p = &a; //errprintf("%d",b);return 0;
}

在这里运行代码后我们可以发现const放在*右边修饰的指针变量p，const修饰指针变量p，此时存放在指变量p中的值不可改变，但是指针变量p所指向的那块空间可以改变。

2. 2 const放在*的左边

int main()
{int b = 10;int a = 20;int const*  p = &b;*p = 20;  //errp = &a; printf("%d",b);return 0;
}

在这里运行代码可以看出来，此时const放在*的左边，const修饰的指针变量的指向，此时通过指针变量p指向去修改b中的值是不可以的，但是可以修改指针变量p中存放的地址。

2. 3 总结

const修饰指针变量的时候

1. const如果放在*的左边，修饰的是指针指向的内容，保证指针指向的内容不能通过指针来修改，但是指针变量本身的内容是可以修改的。

2. const如果放在* 的右边，修饰的是指针变量本身，保证了指针变量的内容不能修改，但是指针所指向的内容，是可以通过指针进行修改的。

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三、指针的运算

了解完指针概念之后，我们接下来要熟悉指针在使用过程中是如何运算的，指针的运算主要有三种：指针的加减运算，指针减去指针，指针的关系运算。

3. 1指针的加减运算

指针的加减运算主要用于数组方面，在数组中，内存是连续存放的，知道首元素的地址可以顺藤摸瓜的找到后面的元素。

定义一个整型数组

int arr[5] = { 1,2,3,4,5 }; 

数组在内存中存放如下

在代码中的运用

int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };//打印数组内的元素int* p = &arr[0];int i = 0;for (i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", *(p+i));}return 0;
}

分析

在这里我们首先定义了一个数组arr里面存放5个元素，然后我们取出首元素的地址放入p中，此时循环打印，我们通过解引用p可以访问首元素，p+1此时访问的是下一个元素的地址。对应i，当i=0的时候，访问数组中的第一个元素，以此类推，当i=4的时候，访问的是数组的最后一个元素。

3. 2 指针 - 指针

指针减去指针得到的是两个指针之间元素的个数

通过指针减去指针的方式实现strlen函数

strlen是一个统计字符个数的函数，它的结束条件是碰到\0停止，得到的是\0之前的元素的个数

char str[] = "abcdef" 

数组在内存中存放如下

思路

在这里我们想要实现strlen的自我实现，并且运用指针减去指针的原理 ，因为数组传参传进来的就是首元素的地址，我们得先定义一个起始指针变量start用来存放首元素的地址，然后我们让地址进行一步一步加1，地址每次加一访问的都是下一个元素的地址，我们只需要判断该元素是不是\0如果是的话就停止指针加减操作，用结束的指针地址，减去起始指针的地址，就可以得到字符串的字符的个数了。

代码实现

int my_strlen(char* str)
{char* start = str;while (*str != '\0'){str++;}return str - start; 
}
int main() 
{char str[] = "abcdef"; int ret = my_strlen(str); printf("%d", ret); return 0; 
}

3. 3 指针的关系运算

上节内容我们讲解了有关于内存的知识，在计算机中，计算机将内存划分为一个一个的内存单元，一个内存单元占一个字节，每个内存单元都有它相应的地址。在内存中也存在高地址和低地址。在数组中，曾经就对数组在内存中的存储进行测试过，数组在内存中的存储是由低地址到高地址方向连续存储的。

定义一个数组
定义一个数组，打开调试窗口中的内存窗口，找到数组arr在内存中的存储，这里我们可以发现每个整型数组元素占四个字节，每个字节都有自己的内存地址。

利用指针的关系运算打印出整型数组中的全部元素

#include <stdio.h>  
int main()  
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};  int *p = &arr[0];  int i = 0;  int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);  while(p<arr+sz) //指针的⼤⼩⽐较  {printf("%d ", *p);  p++;  }return 0;  
}

分析

在上面代码中，我们首先定义了一个数组arr存放1到10这10个整数，然后我们取出数组首元素的地址，因为数组在内存中是从低地址向高地址进行存放的，如上面的代码调试内存窗口可以看出，1的存放地址是最低的，10的存放地址是最高的。取出完地址放入指针变量p中后，我们让p与数组首元素地址加9进行相比（等价于第十个元素的地址），首元素地址小于最后一个元素的地址进入循环，首先通过指针变量p所指向的那份空间打印首元素，然后指针变量+1，再与最后一个元素的地址进行相比，依次直到指针变量p的地址大于等于最后一个元素的地址时，打印结束。

四、野指针

4. 1 什么叫野指针？

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）。

接下来我们用一张图来解释一下什么叫野指针

这是一条狗，假如它有主人的，那么他就指向了它的主人，他的任何事情都由主人进行处理；假如他没有主人，那么他就是一条野狗，野狗是没有指向的，他会四处乱串，所以他的位置也是不可知的，同时他也是非常危险的，他没有接收训话，人一旦靠近它很可能就会被咬伤。在这里野狗就等同于野指针，野指针指向位置是不可知的，同时也是非常危险的，在指针中出现野指针会导致代码严重的后果。

4. 1 野指针的成因

4.1.1 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;
}

分析

在这里指针定义并没有给指针进行初始化，在定义变量中，变量未进行初始化默认的是随机值，指针变量同样如此，指针变量未进行初始化，指针变量存的就是随机地址，此时通过指针变量去访问该地址中的值进行修改值是没有权限的。这个就好比你在某地订了个酒店，你朋友想去找你，但是他不知道哪个是你地址，他就随机找一个地址就想直接闯进去，这肯定不行的。在这里也是同样的道理，指针未初始化，给定的是随机地址，随机地址就是没有没有规定指向的，此时指针变量p就是野指针。

4.1.2 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;
}

分析

在这里，我们定义了10个数组，通过指针访问却越界访问到了第十一个地址空间，此时当指针指向的范围超出数组的范围的时候，指针变量p就是野指针。野指针的指向是随机的，通过它访问的值是随机的，他可能是任何一个值。

4.1.3 指针所指向的那块空间释放

#include <stdio.h>
int* test()
{int n = 100;return &n;
}
int main()
{int*p = test();printf("%d\n", *p);return 0;
}

分析

上述代码我们调用test函数，test函数返回n的地址用指针变量p进行接收，test函数调用完后，n变量所开辟的空间就还给系统空间了，此时我们在主函数通过指针变量p去访问那块空间是没有访问权限的，所以此时代码是存在错误的。而指针变量p就是野指针。