通過前面一段時間C語言的學習，我們了解了數組，函數，操作符等的相關知識，今天我們將要開始進行指針的學習，這是C語言中較難掌握的一個部分，一定要認真學習！！！

1.內存與地址

在正式學習指針前，我們首先要了解兩個概念，內存與地址。該如何理解它們呢？

舉個例子，一棟宿舍樓有不同房間，每間房門前都有屬于他自己的門牌號，讓我們可以正確的尋找到對應的宿舍。一棟宿舍樓對應一塊內存，每間宿舍對應一小塊內存，地址就是門牌號，方便我們快速找到。相對應的我們可以把內存劃分為一個個的內存單元，每個內存單元的大小是一個字節。字節是是計算機中最基本的存儲單位。以下是一些常見的計算機內存單位：

bit? ? --比特位

Byte? --字節? ? ? ? ? ? 1Byte = 8bit

KB? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1KB = 1024 Byte

MB? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??1MB = 1024 KB

GB? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1GB = 1024 MB

TB? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1TB = 1024 GB

其中，每個內存單元，相當于一個學生宿舍，一個字節空間能放8個比特位，就好比一個八人寢。每個內存單元也都有一個編號(相當于門牌號)，有了這個編號（就是地址），CPU就能快速找到一個內存空間。C語言中給地址起了新的名字：指針。所以：

內存單元的編號==地址==指針

2.指針變量和地址

2.1取地址操作符(&)

理解了內存和地址的關系，我們再回到C語言，在C語言中創建變量其實就是向內存申請空間，比如：

上述代碼創建了整型變量a，向內存申請了四個字節的空間，用于存放整數10，每個字節都有自己的地址，整數10會優先存放在四個字節中地址較小的字節。

那么我們要如何得到a的地址呢？這就需要用到一個取地址操作符&，還是上面這個代碼，我們用&a來得到了a的地址，存放到p中，打印出來：

?雖然整型變量占?4個字節，我們只要知道了第?個字節地址，順藤摸瓜訪問到4個字節的數據也是可行的。

2.2指針變量和解引用操作符

上面代碼我們打印了&a的地址004FF818，這是一個十六進制的數值，這個數值是可以存儲起來的，如整數存放在整型變量中，指針當然也要存放在指針變量中，為了存放&a的地址我們用了p來充當指針變量，它的類型是int*，int*中的*是在說明p是指針變量，與整形變量做區分，而為什么是int呢？因為p地址對應的內存空間存放的是整型變量。

那如果是char類型的變量，要存放它的地址，指針變量該是什么呢？當然是char*，*做區分，char表明存放的是字符類型，如:

char ch = 'a';
char* pc = &ch;

我們知道變量利用取地址操作符得到了地址，那么知道地址有沒有對應的操作符得到變量呢？答案是肯定的，這時候就要拿出解引用操作符*了，沒錯，他跟上文的*一模一樣，但意義截然不同，我們看代碼：

?我們先創建了一個整型變量num，然后把該變量地址命名為pz，將pz解引用，賦值32，num里的值也產生了相應變化，說明我們通過*pz找到了對應23的內存空間，改變了它。

2.3指針變量的大小

指針變量的大小取決于所處環境（x86環境和x64環境）

int main()
{//在x86環境下，指針變量的大小是四個字節printf("%zd\n", sizeof(char*));//4printf("%zd\n", sizeof(short*));//4printf("%zd\n", sizeof(int*));//4printf("%zd\n", sizeof(long*));//4//在x64環境下，指針變量的大小是四個字節printf("%zd\n", sizeof(char*));//8printf("%zd\n", sizeof(short*));//8printf("%zd\n", sizeof(int*));//8printf("%zd\n", sizeof(long*));//8return 0;
}

? 32位平臺下地址是32個bit位，指針變量大小是4個字節

? 64位平臺下地址是64個bit位，指針變量大小是8個字節

?從代碼里，我們可以明白指針變量的大小和類型是無關的，只要在相同的環境下，大小都是相同的。

指針變量的大小既然和類型無關，為什么會有各種各樣的指針類型呢？我們繼續接下來的學習。

我們來看一個代碼：

void test1()
{int n = 0x11223344;int* pi = &n;*pi = 0;printf("%0x\n", n);//0
}void test2()
{int n = 0x11223344;char* pc = (char*)&n;*pc = 0;printf("%0x\n", n);//11223300
}int main()
{test1();test2();return 0;
}

?觀察結果，我們會發現test1會將n的四個字節對應的內存空間全部改為0，但是test2只將n的第一個字節對應的內存空間改為0。

指針的類型決定了，對指針解引用的時候有多大的權限（?次能操作幾個字節）。

比如： char* 的指針解引用就只能訪問?個字節，而?int* 的指針的解引用就能訪問四個字節。

接下來我們再來看一個代碼：

指針的類型決定了指針向前或者向后走一步有多?（距離）。

?2.4 void*指針

?我們看到，void*類型的指針并不能進行相應的計算，那么void*指針到底有什么用呢？它一般使用在函數參數的部分，用來接收不同類型數據的地址，可以達到范式編程的效果。我們在后面的學習中會慢慢接觸到。

3.const修飾

但是如果我們希望?個變量加上?些限制，不能被修改，怎么做呢？這就是const的作用。看如下代碼：

可以看到，錯誤變成了警告，代碼得以正常運行 ，打破了const的限制。但我們的目的是讓變量無法被修改，有沒有其他的限制辦法呢？當然有，我們讓const修飾指針就行了，看下面代碼：

代碼馬上又報錯了，指針指向的內存空間將無法被修改，但是我們馬上又有了另一個發現?：

?將const放置在指針變量類型之后，代碼又可以正常運行了，這是為什么呢？

int main()
{int m = 10;m = 12;const n = 12;const int* p1 = &n;*p1 = 10;//errorp1 = &m;//rightreturn 0;
}int main()
{int m = 10;m = 12;const n = 12;int* const p1 = &n;p1 = &m;//error*p1 = 13;//rightreturn 0;
}

?在上述代碼中，我們發現：

? const如果放在*的左邊，修飾的是指針指向的內容，保證指針指向的內容不能通過指針來改變。但是指針變量本身的內容可變。

? const如果放在*的右邊，修飾的是指針變量本身，保證了指針變量的內容不能修改，但是指針指向的內容，可以通過指針改變。

?4.指針運算

指針的基本運算有三種：

? 指針+-整數

? 指針-指針

? 指針的關系運算

4.1指針+-整數?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?數組元素和下標?

int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int* p1 = arr;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", *(p1 + i));}return 0;
}

int my_strlen(char* ch)
{char* p = ch;while (*p != '\0'){p++;}return p - ch;
}int main()
{printf("%d\n", my_strlen("abcdef"));return 0;
}

int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = arr;while (p < arr + sz){printf("%d ", *p);p++;}return 0;
}

5.1野指針成因?

5.1.1指針未初始化

5.1.2指針越界訪問?

?5.1.3指針指向的空間釋放

int* test()
{int num = 100;return #
}int main()
{int* p = test();printf("%d\n", *p);return 0;
}

5.2如何規避野指針

5.2.1指針初始化

int main()
{int num1 = 12;int* p1 = &num1;int* p2 = NULL;return 0;
}

5.2.3指針變量不再使用時，及時置NULL，指針使用之前檢查有效性?

當指針變量指向?塊區域的時候，我們可以通過指針訪問該區域，后期不再使?這個指針訪問空間的時候，我們可以把該指針置為NULL。因為約定俗成的?個規則就是：只要是NULL指針就不去訪問，同時使?指針之前可以判斷指針是否為NULL。

5.2.4避免返回局部變量的地址

6.assert斷言

assert.h 頭?件定義了宏 assert() ，?于在運?時確保程序符合指定條件，如果不符合，就

報錯終?運?。這個宏常常被稱為“斷?”。

#include <assert.h>
assert(expression);

這里的?expression?是一個布爾表達式，assert?會對其進行求值。如果?expression?的值為真（非零），程序會繼續正常執行；如果?expression?的值為假（零），assert?會觸發一個斷言失敗，程序會調用?abort()?函數終止執行，并輸出錯誤信息。?

它不僅能自動標識?件和出問題的?號，還有?種?需更改代碼就能開啟或關閉 assert() 的機制。如果已經確認程序沒有問題，不需要再做斷?，就在 #include <assert.h> 語句的前?，定義?個宏 NDEBUG 。

#define NDEBUG
#include<assert.h>

然后，重新編譯程序，編譯器就會禁用文件中所有的 assert() 語句。如果程序又出現問題，可以移 除這條 #define NDBUG 指令（或者把它注釋掉），再次編譯，這樣就重新啟用了 assert() 語句。