指针(笔记2)

一、const修饰指针

变量是可以修改的,如果把变量的地址交给一个指针变量,通过指针变量也可以修改这个变量。

我们希望给一个变量加上一些限制,不能被修改,那么这就由const起作用。

1.const修饰变量

(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改变,但是指针变量本身的内容可变。

(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,但是指针指向的内容,可以通过指针改变。

代码报错是因为这个代码中n是不能被修改的,其实n本质是变量,只不过被const修饰后,在语法上加了限制,致使没法直接修改n

但是如果我们绕过n,使用n的地址,去修改n就能做到了,虽然这样做是在打破语法规则。

const修饰指针的时候,const可以放在*的左边,也可以放在*的右边

当const放在*左边时,const限制的是*p,意思是不能通过指针变量pa修改pa指向的空间里的内容

此时*pa=20 //err

但是pa是不受限制的: pa=&b //ok

此时a=10

当const放在*右边时,const限制的是pa变量,也就是pa变量不能被修改了,没办法再指向其他变量了

此时 pa=&b //err

但是*p不受限制,还是可以通过指针变量pa来修改pa所指向的空间里的内容 *pa=20 //ok

此时a=0

pa里面存放的是地址(a的地址)

pa是变量,有自己的地址

*pa是pa指向的空间

二、指针运算

指针的基本运算有三种,分别是:

(1)指针+/-整数

(2)指针-指针

(3)指针的关系运算

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所有的元素

举例: 利用指针打印数组的所有内容

2.指针-指针(地址-地址)

指针-指针运算的前提条件是:两个指针指向的是同一空间

指针-指针得到的是指针和指针之间的元素个数

举例:求字符串长度

法一:

strlen--求字符串长度(统计的是\0前面出现的字符个数)

strlen在使用时要包含头文件 string.h

法二:使用指针

同时

3.指针的关系运算

举例:使用while循环打印数组的内容

数组名其实就是数组首元素的地址

即arr=&arr[0]

三、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)

1.野指针成因

(1)指针未初始化

局部变量指针未初始化,默认为随机值

局部变量如果不初始化,变量的值是随机的 全局变量如果不初始化,变量的值默认是0 静态变量如果不初始化,变量的值也默认是0

(2)指针越界访问

(3)指针指向的空间释放

四、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

int* p=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

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。

五、assert断言

assert.h 头文件定义了宏 assert( ),用于在运行时确保程序符合指定条件,如果不符合,就报错终止运行。这个宏常常被称为"断言"。

assert(p != NULL);

上面代码在程序运行到这一行语句时,验证变量 p是否等于NULL。如果确实不等于NULL,程序继续运行,否则就会终止运行,并且给出报错信息提示。

**assert ( ) 宏接受一个表达式作为参数。如果该表达式为真(返回值非零), assert( )不会产生任何作用,程序继续运行。如果该表达式为假(返回值为零),assert( )就会报错,(终止运行),**在标准错误流 stderr 中写入一条错误信息,显示没有通过的表达式,以及包含这个表达式的文件名和行号。

assert( )的使用对程序员是非常友好的,使用assert( )有几个好处:

1.能自动标识文件和出问题的行号 2.有一种无需更改代码就能开启或关闭assert()的机制。 3.如果已经确认程序没有问题,不需要再做断言,就在#include <assert.h>语句的前面,定义一个宏 NDEBUG。

然后,重新编译程序,编译器就会禁用文件中所有的 assert( )语句。如果程序又出现问题,可以移除这条#define NDBUG指令(或者把它注释掉),再次编译,这样就重新启用了assert()语句。

assert( )的缺点是,因为引入了额外的检查,增加了程序的运行时间。

一般我们可以在Debug中使用,在Release 版本中选择禁用 assert就行,在VS这样的集成开发环境中,在Release版本中,直接就是优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题,在Release版本不影响用户使用时程序的效率。

六、指针的使用和传址调用

1.strlen的模拟实现

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

函数原型如下:

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,最终返回长度。

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。

代码如下:

2.传值调用和传址调用

传值调用→没有指针

传址调用→用到指针

举例:写一个函数,交换两个整型变量的值

我们发现a,b的值并没有交换

传值调用函数时,函数的实参传给形参时,形参是实参的一份临时拷贝!形参有自己独立的空间,对形参的修改不会影响实参

这里调用Swap函数的时候是将变量的地址传递给了函数,这种函数调用方式叫:传址调用

传址调用,可以让函数和主调函数之间建立真正的联系,在函数内部可以修改主调函数中的变量;所以未来函数中只是需要主调函数中的变量值来实现计算,就可以采用传值调用。如果函数内部要修改主调函数中的变量的值,就需要传址调用。

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