【C语言】指针详解（三）

1.指针运算

指针的基本运算有三种，分别是:
⭐指针+-整数
⭐指针-指针
⭐指针的关系运算

1.1指针 + - 整数

因为数组在内存中是连续存放的，只要知道第一个元素的地址，顺藤摸瓜就能找到后面的所有元素。

int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

#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]);
	for(i=0;i<sz;i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));//p+i就是指针+整数
	}
	return 0;
}

运行结果如下：

1.2指针-指针

指针-指针得到的是两个指针中间的元素个数。

需要注意的是两个相减的指针必须是指向同一块连续空间的。

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = &arr[0];
	int* q = &arr[9];
	printf("%d", q - p);
	return 0;
}

指针q指向arr数组的第10个元素，指针p指向arr数组的第一个元素，为同一块连续空间，所以q-p得到的是两个指针中间的元素个数9

注意这种用法是错误的，如果我们使用两个指针相减，但是它们两个不指向同一片连续空间，如下：

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = &arr[0];
	int* q = &arr[9];
	char* r = 'w';
	printf("%d", q - r);
	return 0;
}

指针q指向arr数组的第10个元素，指针r指向字符w，不为同一块连续空间，所以q-r得到的值是无意义的，每次运行结果都不尽相同，我们无法估计会得到一个怎样的值。

第一次运行结果：

第二次运行结果：

2.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)

2.1野指针成因

野指针的成因多种多样，在这里我们列举几种常见的野指针成因：

2.1.1.指针未初始化

int main()
{
	int* p;//指针未初始化
	*p = 20;
	return 0;
}

上述代码就犯了一个严重的错误，即使用了未初始化的指针，此时指针p指向一片我们为止的空间，我们进行了指针操作使得指针p修改了所指向地址的四个字节的数据，这有可能造成严重的后果，在写代码时我们一定要避免使用未初始化的指针。

2.1.2指针越界访问

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 = 0;
		p++;
		//arr数组中只有十个变量，循环有十一次，当我们进行到第十一次时已经越界访问了，此时的指针p为野指针
	}
}

arr数组中只有十个变量，循环有十一次，当我们进行到第十一次时已经越界访问了，此时的指针p为野指针

2.1.3指针指向的空间被释放

int *test()
{
	int n = 100;
	return &n;
}

int main()
{
	int* p = test();
	printf("%d", *p);
	return 0;
}

上述代码看似好像没问题，实际上已经出现了野指针的问题，变量n定义在函数test中，所以它是一个局部变量，我们知道局部变量会在函数调用结束时被销毁即结束生命周期，此时我们想要打印的*p其实已经被销毁了，此时的指针p指向一个被释放的空间所以指针p是野指针。

2.2如何规避野指针

2.2.1指针初始化

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。

初始化如下：

int main()
{
	int n = 100;
	int* p = &n;	//1.如果知道指针指向哪里就赋值地址
	int* q = NULL;	//2.不知道指针指向哪里就让它指向NULL
}

2.2.2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。

2.2.3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前来，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。