C/C++学习笔记——C提高：指针强化
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指针是一种数据类型
指针变量
指针是一种数据类型，占用内存空间，用来保存内存地址。
void test01(){ int* p1 = 0x1234; int*** p2 = 0x1111; printf("p1 size:%d\n",sizeof(p1)); printf("p2 size:%d\n",sizeof(p2)); //指针是变量，指针本身也占内存空间，指针也可以被赋值 int a = 10; p1 = &a; printf("p1 address:%p\n", &p1); printf("p1 address:%p\n", p1); printf("a address:%p\n", &a);} 野指针和空指针
空指针
标准定义了NULL指针，它作为一个特殊的指针变量，表示不指向任何东西。要使一个指针为NULL,可以给它赋值一个零值。为了测试一个指针百年来那个是否为NULL,你可以将它与零值进行比较。
对指针解引用操作可以获得它所指向的值。但从定义上看，NULL指针并未执行任何东西，因为对一个NULL指针因引用是一个非法的操作，在解引用之前，必须确保它不是一个NULL指针。
如果对一个NULL指针间接访问会发生什么呢？结果因编译器而异。
不允许向NULL和非法地址拷贝内存：
void test(){ char *p = NULL; //给p指向的内存区域拷贝内容 strcpy(p, "1111"); //err char *q = 0x1122; //给q指向的内存区域拷贝内容 strcpy(q, "2222"); //err } 野指针
在使用指针时，要避免野指针的出现：
野指针指向一个已删除的对象或未申请访问受限内存区域的指针。与空指针不同，野指针无法通过简单地判断是否为 NULL避免，而只能通过养成良好的编程习惯来尽力减少。对野指针进行操作很容易造成程序错误。
什么情况下会导致野指针？
- 指针变量未初始化 任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的，它会乱指一气。所以，指针变量在创建的同时应当被初始化，要么将指针设置为NULL，要么让它指向合法的内存。
- 指针释放后未置空 有时指针在free或delete后未赋值 NULL，便会使人以为是合法的。别看free和delete的名字（尤其是delete），它们只是把指针所指的内存给释放掉，但并没有把指针本身干掉。此时指针指向的就是“垃圾”内存。释放后的指针应立即将指针置为NULL，防止产生“野指针”。
- 指针操作超越变量作用域 不要返回指向栈内存的指针或引用，因为栈内存在函数结束时会被释放。
void test(){ int* p = 0x001; //未初始化 printf("%p\n",p); *p = 100;} 操作野指针是非常危险的操作，应该规避野指针的出现：
- 初始化时置 NULL 指针变量一定要初始化为NULL，因为任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的。
- 释放时置 NULL 当指针p指向的内存空间释放时，没有设置指针p的值为NULL。delete和free只是把内存空间释放了，但是并没有将指针p的值赋为NULL。通常判断一个指针是否合法，都是使用if语句测试该指针是否为NULL。
间接访问操作符
通过一个指针访问它所指向的地址的过程叫做间接访问，或者叫解引用指针，这个用于执行间接访问的操作符是*。
注意：对一个int类型指针解引用会产生一个整型值，类似地，对一个float指针解引用会产生了一个float类型的值。
int arr[5]; int *p = * (&arr);int arr1[5][3] arr1 = int(*)[3]&arr1
- 在指针声明时，* 号表示所声明的变量为指针
- 在指针使用时，* 号表示操作指针所指向的内存空间 1）* 相当通过地址(指针变量的值)找到指针指向的内存，再操作内存 2）* 放在等号的左边赋值（给内存赋值，写内存） 3）* 放在等号的右边取值（从内存中取值，读内存）
//解引用void test01(){ //定义指针 int* p = NULL; //指针指向谁，就把谁的地址赋给指针 int a = 10; p = &a; *p = 20;//*在左边当左值，必须确保内存可写 //*号放右面，从内存中读值 int b = *p; //必须确保内存可写 char* str = "hello world!"; *str = 'm'; printf("a:%d\n", a); printf("*p:%d\n", *p); printf("b:%d\n", b);} 指针的步长
指针是一种数据类型，是指它指向的内存空间的数据类型。指针所指向的内存空间决定了指针的步长。指针的步长指的是，当指针+1时候，移动多少字节单位。
思考如下问题：
int a = 0xaabbccdd;unsigned int *p1 = &a;unsigned char *p2 = &a;//为什么*p1打印出来正确结果？printf("%x\n", *p1);//为什么*p2没有打印出来正确结果？printf("%x\n", *p2);//为什么p1指针+1加了4字节？printf("p1 =%d\n", p1);printf("p1+1=%d\n", p1 + 1);//为什么p2指针+1加了1字节？printf("p2 =%d\n", p2);printf("p2+1=%d\n", p2 + 1); 指针的意义_间接赋值
间接赋值的三大条件
通过指针间接赋值成立的三大条件：
1）2个变量（一个普通变量一个指针变量、或者一个实参一个形参） 2）建立关系 3）通过 * 操作指针指向的内存void test(){ int a = 100; //两个变量 int *p = NULL; //建立关系 //指针指向谁，就把谁的地址赋值给指针 p = &a; //通过*操作内存 *p = 22;} 如何定义合适的指针变量
void test(){ int b; int *q = &b; //0级指针 int **t = &q; int ***m = &t;} 间接赋值：从0级指针到1级指针
int func1(){ return 10; }void func2(int a){ a = 100;}//指针的意义_间接赋值void test02(){ int a = 0; a = func1(); printf("a = %d\n", a); //为什么没有修改？ func2(a); printf("a = %d\n", a);}//指针的间接赋值void func3(int* a){ *a = 100;}void test03(){ int a = 0; a = func1(); printf("a = %d\n", a); //修改 func3(&a); printf("a = %d\n", a);} 间接赋值：从1级指针到2级指针
void AllocateSpace(char** p){ *p = (char*)malloc(100); strcpy(*p, "hello world!");}void FreeSpace(char** p){ if (p == NULL){ return; } if (*p != NULL){ free(*p); *p = NULL; }}void test(){ char* p = NULL; AllocateSpace(&p); printf("%s\n",p); FreeSpace(&p); if (p == NULL){ printf("p内存释放!\n"); }} 间接赋值的推论
- 用1级指针形参，去间接修改了0级指针(实参)的值。
- 用2级指针形参，去间接修改了1级指针(实参)的值。
- 用3级指针形参，去间接修改了2级指针(实参)的值。
- 用n级指针形参，去间接修改了n-1级指针(实参)的值。
指针做函数参数
指针做函数参数，具备输入和输出特性：
- 输入：主调函数分配内存
- 输出：被调用函数分配内存
输入特性
void fun(char *p /* in */){ //给p指向的内存区域拷贝内容 strcpy(p, "abcddsgsd");}void test(void){ //输入，主调函数分配内存 char buf[100] = { 0 }; fun(buf); printf("buf = %s\n", buf);} 输出特性
void fun(char **p /* out */, int *len){ char *tmp = (char *)malloc(100); if (tmp == NULL) { return; } strcpy(tmp, "adlsgjldsk"); //间接赋值 *p = tmp; *len = strlen(tmp);}void test(void){ //输出，被调用函数分配内存，地址传递 char *p = NULL; int len = 0; fun(&p, &len); if (p != NULL) { printf("p = %s, len = %d\n", p, len); } 字符串指针强化
字符串指针做函数参数
字符串基本操作
//字符串基本操作//字符串是以0或者'\0'结尾的字符数组，(数字0和字符'\0'等价)void test01(){ //字符数组只能初始化5个字符，当输出的时候，从开始位置直到找到0结束 char str1[] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' }; printf("%s\n",str1); //字符数组部分初始化，剩余填0 char str2[100] = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' }; printf("%s\n", str2); //如果以字符串初始化，那么编译器默认会在字符串尾部添加'\0' char str3[] = "hello"; printf("%s\n",str3); printf("sizeof str:%d\n",sizeof(str3)); printf("strlen str:%d\n",strlen(str3)); //sizeof计算数组大小，数组包含'\0'字符 //strlen计算字符串的长度，到'\0'结束 //那么如果我这么写,结果是多少呢？ char str4[100] = "hello"; printf("sizeof str:%d\n", sizeof(str4)); printf("strlen str:%d\n", strlen(str4)); //请问下面输入结果是多少？sizeof结果是多少？strlen结果是多少？ char str5[] = "hello\0world"; printf("%s\n",str5); printf("sizeof str5:%d\n",sizeof(str5)); printf("strlen str5:%d\n",strlen(str5)); //再请问下面输入结果是多少？sizeof结果是多少？strlen结果是多少？ char str6[] = "hello\012world"; printf("%s\n", str6); printf("sizeof str6:%d\n", sizeof(str6)); printf("strlen str6:%d\n", strlen(str6));} 八进制和十六进制转义字符：
在C中有两种特殊的字符，八进制转义字符和十六进制转义字符，八进制字符的一般形式是’\ddd’，d是0-7的数字。十六进制字符的一般形式是’\xhh’，h是0-9或A-F内的一个。八进制字符和十六进制字符表示的是字符的ASCII码对应的数值。
比如 ：- ‘\063’表示的是字符’3’，因为’3’的ASCII码是30（十六进制），48（十进制），63（八进制）。
- ‘\x41’表示的是字符’A’，因为’A’的ASCII码是41（十六进制），65（十进制），101（八进制）。
字符串拷贝功能实现
//拷贝方法1void copy_string01(char* dest, char* source ){ for (int i = 0; source[i] != '\0';i++){ dest[i] = source[i]; }}//拷贝方法2void copy_string02(char* dest, char* source){ while (*source != '\0' /* *source != 0 */){ *dest = *source; source++; dest++; }}//拷贝方法3void copy_string03(char* dest, char* source){ //判断*dest是否为0，0则退出循环 while (*dest++ = *source++){ }}//拷贝方法4//1）应该判断下传入的参数是否为NULL//2）最好不要直接使用形参int copy_string04(char* dest, char* source){ if (dest == NULL){ return -1; } if (source == NULL){ return -2; } char* src = source; char* tar = dest; while (*tar++ = *src++){ } return 0;} 字符串反转模型
void reverse_string(char* str){ if (str == NULL){ return; } int begin = 0; int end = strlen(str) - 1; while (begin < end){ //交换两个字符元素 char temp = str[begin]; str[begin] = str[end]; str[end] = temp; begin++; end--; }}void test(){ char str[] = "abcdefghijklmn"; printf("str:%s\n", str); reverse_string(str); printf("str:%s\n", str);} 字符串的格式化
sprintf
#includeint sprintf(char *str, const char *format, ...);功能： 根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到str指定的空间中，直到 出现字符串结束符 '\0' 为止。参数： str：字符串首地址 format：字符串格式，用法和printf()一样返回值： 成功：实际格式化的字符个数 失败： - 1
void test(){ //1. 格式化字符串 char buf[1024] = { 0 }; sprintf(buf, "你好,%s,欢迎加入我们!", "John"); printf("buf:%s\n",buf); memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "我今年%d岁了!", 20); printf("buf:%s\n", buf); //2. 拼接字符串 memset(buf, 0, 1024); char str1[] = "hello"; char str2[] = "world"; int len = sprintf(buf,"%s %s",str1,str2); printf("buf:%s len:%d\n", buf,len); //3. 数字转字符串 memset(buf, 0, 1024); int num = 100; sprintf(buf, "%d", num); printf("buf:%s\n", buf); //设置宽度 右对齐 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "%8d", num); printf("buf:%s\n", buf); //设置宽度 左对齐 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "%-8d", num); printf("buf:%s\n", buf); //转成16进制字符串 小写 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "0x%x", num); printf("buf:%s\n", buf); //转成8进制字符串 memset(buf, 0, 1024); sprintf(buf, "0%o", num); printf("buf:%s\n", buf);} sscanf
#includeint sscanf(const char *str, const char *format, ...);功能： 从str指定的字符串读取数据，并根据参数format字符串来转换并格式化数据。参数： str：指定的字符串首地址 format：字符串格式，用法和scanf()一样返回值： 成功：实际读取的字符个数 失败： - 1
| 格式 | 作用 |
|---|---|
| %*s或%*d | 跳过数据 |
| %[width]s | 读指定宽度的数据 |
| %[a-z] | 匹配a到z中任意字符(尽可能多的匹配) |
| %[aBc] | 匹配a、B、c中一员，贪婪性 |
| %[^a] | 匹配非a的任意字符，贪婪性 |
| %[^a-z] | 表示读取除a-z以外的所有字符 |
//1. 跳过数据void test01(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 //匹配第一个字符是否是数字，如果是，则跳过 //如果不是则停止匹配 sscanf("123456aaaa", "%*d%s", buf); printf("buf:%s\n",buf);}//2. 读取指定宽度数据void test02(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 sscanf("123456aaaa", "%7s", buf); printf("buf:%s\n", buf);}//3. 匹配a-z中任意字符void test03(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 //先匹配第一个字符，判断字符是否是a-z中的字符，如果是匹配 //如果不是停止匹配 sscanf("abcdefg123456", "%[a-z]", buf); printf("buf:%s\n", buf);}//4. 匹配aBc中的任何一个void test04(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 //先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配 sscanf("abcdefg123456", "%[aBc]", buf); printf("buf:%s\n", buf);}//5. 匹配非a的任意字符void test05(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 //先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配 sscanf("bcdefag123456", "%[^a]", buf); printf("buf:%s\n", buf);}//6. 匹配非a-z中的任意字符void test06(){ char buf[1024] = { 0 }; //跳过前面的数字 //先匹配第一个字符是否是aBc中的一个，如果是，则匹配，如果不是则停止匹配 sscanf("123456ABCDbcdefag", "%[^a-z]", buf); printf("buf:%s\n", buf);} 一级指针易错点
越界
void test(){ char buf[3] = "abc"; printf("buf:%s\n",buf);} 指针叠加会不断改变指针指向
void test(){ char *p = (char *)malloc(50); char buf[] = "abcdef"; int n = strlen(buf); int i = 0; for (i = 0; i < n; i++) { *p = buf[i]; p++; //修改原指针指向 } free(p);} 返回局部变量地址
char *get_str(){ char str[] = "abcdedsgads"; //栈区， printf("[get_str]str = %s\n", str); return str;} 同一块内存释放多次
void test(){ char *p = NULL; p = (char *)malloc(50); strcpy(p, "abcdef"); if (p != NULL) { //free()函数的功能只是告诉系统 p 指向的内存可以回收了 // 就是说，p 指向的内存使用权交还给系统 //但是，p的值还是原来的值(野指针)，p还是指向原来的内存 free(p); } if (p != NULL) { free(p); }} const使用
//const修饰变量void test01(){ //1. const基本概念 const int i = 0; //i = 100; //错误，只读变量初始化之后不能修改 //2. 定义const变量最好初始化 const int j; //j = 100; //错误，不能再次赋值 //3. c语言的const是一个只读变量，并不是一个常量，可通过指针间接修改 const int k = 10; //k = 100; //错误，不可直接修改，我们可通过指针间接修改 printf("k:%d\n", k); int* p = &k; *p = 100; printf("k:%d\n", k);}//const 修饰指针void test02(){ int a = 10; int b = 20; //const放在*号左侧 修饰p_a指针指向的内存空间不能修改,但可修改指针的指向 const int* p_a = &a; //*p_a = 100; //不可修改指针指向的内存空间 p_a = &b; //可修改指针的指向 //const放在*号的右侧， 修饰指针的指向不能修改，但是可修改指针指向的内存空间 int* const p_b = &a; //p_b = &b; //不可修改指针的指向 *p_b = 100; //可修改指针指向的内存空间 //指针的指向和指针指向的内存空间都不能修改 const int* const p_c = &a;}//const指针用法struct Person{ char name[64]; int id; int age; int score;};//每次都对对象进行拷贝，效率低，应该用指针void printPersonByValue(struct Person person){ printf("Name:%s\n", person.name); printf("Name:%d\n", person.id); printf("Name:%d\n", person.age); printf("Name:%d\n", person.score);}//但是用指针会有副作用，可能会不小心修改原数据void printPersonByPointer(const struct Person *person){ printf("Name:%s\n", person->name); printf("Name:%d\n", person->id); printf("Name:%d\n", person->age); printf("Name:%d\n", person->score);}void test03(){ struct Person p = { "Obama", 1101, 23, 87 }; //printPersonByValue(p); printPersonByPointer(&p);} 转载地址：http://fzxmi.baihongyu.com/
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