【C语言】深入了解指针(2)，进来小白，出去大佬！

1，const修饰指针

1.1，const修饰变量

1.2，const修饰指针变量

2，指针运算

2.1，指针+-整数

2.2，指针-指针

2.3，指针的关系运算

3，野指针

3.1，野指针成因

1，指针未初始化

2.，指针越界访问

3，指针指向的空间释放

3.2，如何规避野指针

1，指针初始化

2，⼩⼼指针越界

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

4，避免返回局部变量的地址

4，指针的使⽤和传址调⽤

4.1，strlen的模拟实现

4.2，传值调⽤和传址调⽤

5，小结

1，const修饰指针

1.1，const修饰变量

变量是可以修改的，如果把变量的地址交给⼀个指针变量，通过指针变量的也可以修改这个变量。但是如果我们希望⼀个变量加上⼀些限制，不能被修改，怎么做呢？这就需要用到const修饰‘

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	a = 20;   //a的值可以修改
	const int b = 10;
	b = 20;   //b的值不可以修改
	return 0;
}

上述代码中b是不能被修改的，其实b本质是变量，只不过被const修饰后，在语法上加了限制，只要我们在代码中对b就⾏修改，就不符合语法规则，就报错，致使没法直接修改b

那要怎么修改b的值呢：我们绕过b，使⽤b的地址，去修改b就能做到了

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

输出结果：

我们可以看到这⾥⼀个确实修改了，但是我们还是要思考⼀下，为什么b要被const修饰呢？就是为了不能被修改，如果p拿到b的地址就能修改b，这样就打破了const的限制，这是不合理的，所以应该让 p拿到b的地址也不能修改b，那接下来怎么做呢？

1.2，const修饰指针变量

接下来分析代码：

#include <stdio.h>
//代码1 
void test1()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int* p = &n;
	*p = 20;//  可以修改
	p = &m; //  可以修改
}
void test2()
{
	//代码2 
	int n = 10;
	int m = 20;
	const int* p = &n;
	*p = 20;//  不可以修改
	p = &m; //  可以修改
}
void test3()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int* const p = &n;
	*p = 20; //  可以修改
	p = &m; //  不可以修改
}
void test4()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int const* const p = &n;
	*p = 20; //  不可以修改
	p = &m; //  不可以修改
}
int main()
{
	//测试⽆const修饰的情况 
	test1();
	//测试const放在*的左边情况 
	test2();
	//测试const放在*的右边情况 
	test3();
	//测试*的左右两边都有const 
	test4();
	return 0;
}

结论：const修饰指针变量的时候

• 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改变。但是指针变量本⾝的内容可变。

• 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，但是指针指向的内容，可以通过指针改变。

2，指针运算

指针的基本运算有三种

• 指针+-整数

• 指针-指针

• 指针的关系运算

2.1，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

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	return 0;
}

指针+- 整数

#include <stdio.h>
//指针+- 整数 
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   这⾥就是指针+整数 
 }
 return 0;
}

正常打印：

2.2，指针-指针

代码：

计算字符串长度

//指针-指针 
#include <stdio.h>
int my_strlen(char *s)
{
 char *p = s;
 while(*p != '\0' )
 p++;
 return p-s;
}
int main()
{
 printf("%d\n", my_strlen("abc"));
 return 0;
}

指针+-整数=指针------->指针-指针=整数（移项）

即：指针-指针=两个指针之间的元素个数；

2.3，指针的关系运算

代码：

//指针的关系运算 
#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;
}

3，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）

3.1，野指针成因

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;
}

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;
}

3.2，如何规避野指针

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

#ifdef __cplusplus
 #define NULL 0
 #else
 #define NULL ((void *)0)
 #endif

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

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

int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,67,7,8,9,10};
 int *p = &arr[0];
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 *(p++) = i;
 }
 //此时p已经越界了，可以把p置为NULL 
 p = 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

不要返回局部变量的地址

4，指针的使⽤和传址调⽤

4.1，strlen的模拟实现

库函数strlen的功能是求字符串⻓度，统计的是字符串中 \0 之前的字符的个数

函数原型

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 \0 字符，计数器就+1，这样直到 \0 就停⽌

代码参考：

nt my_strlen(const char * str)
{
 int count = 0;
 while(*str)
 {
 count++;
 str++;
 }
 return count;
}
int main()
{
 int len = my_strlen("abcdef");
 printf("%d\n", len);
 return 0;
}

4.2，传值调⽤和传址调⽤

例如：写⼀个函数，交换两个整型变量的值

传值调⽤：

#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;
}

结果：

没有成功，为什么？

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

所以Swap是失败的了

那怎么办呢？

传址调⽤

#include <stdio.h>
Swap1(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);
 Swap1(&a, &b);
 printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
 return 0;
}

结果：