深入理解C指针<一>

• 指针和内存
  • C程序在编译后，会以三种形式使用内存：
    • 静态、全局内存：静态变量和全局变量使用这部分内存，生存周期为整个程序运行时，全局变量所有函数都可以访问，但静态变量虽然生存周期为整个程序运行时，但作用域和局部变量是一样的，只限于定义它的函数内部,全局变量和静态变量会执行默认初始化。
    • 自动内存，也就是所说的栈上，局部变量，在函数内部声明，并且只有函数被调用时才创建，生命周期和作用域都随函数开始而开始，函数结束而结束，由系统自行回收
    • 动态内存，也就是所说的堆，手动申请内存，手动释放
• 声明指针：
  • 通过在数据类型后面跟星号(*),再加上指针变量名就可以声明指针，如：int *pi; pi是一个指向int型变量的指针
• 如何阅读声明：
  • 介绍一种可以更容易理解指针变量的方法，就是倒过来念声明，也就是从右向左念，比如：const int *pci;

pci是一个变量                   const int *pci;
pci是一个指针变量           　　 const int *pci;
pci是一个指向int类型的指针变量    const int *pci;
pci是一个指向int常量的指针变量    const int *pci;    

• 指针的初始化：
  • 地址操作符&会返回操作数的地址，我们可以使用地址操作符来初始化指针：

int num;                //num是一个int类型变量
int *pi = #    //通过&获取num地址然后赋值给指针变量pi完成初始化

• 接引指针：
  • 间接引用操作符(*)返回指针所指向的值，一般称之为解引指针，比如:

int num = 5;    //创建int型变量num并初始化为5
int *pi = #    //创建指针pi指向num
printf(“%d
”,*pi);    //通过解引指针，输出指针所指向的值，值为5

• null的概念
  • NULL被赋值给指针就意味着指针不指向任何数据，null的概念是指指针包含了一个特殊的值，和其它指针不同的是，没有指向任何内存区域(注意：两个null指针总是相等的)
  • NULL宏是强制类型转换为void指针的整数常量0，在很多库中定义：#define NULL ((void*)0) 
  • null指针和未初始化的指针是不同的，未初始化的指针可能包含任何值，但null指针则是不指向任何内存区域的
  • 我们可以给指针赋值常量0表示空指针，但不能赋予任何别的数值
  • 注意：任何时候都不要对null指针进行解引操作，否则会造成程序终止
  • 由于null值会被解释成为0值，所以可以使用指针作为逻辑表达式的唯一操作数：

if (pi)
{
    //pi不为null
}else{
    //pi为null
}

• void指针：
  • void指针是通用指针，任何类型的指针都可以转换为void指针，也可以转换回原来的指针的类型
• 指针长度和类型：
  • 在大部分现代平台上，数据指针的长度通常是一样的，与指针类型无关，取决于使用的机器和编译器
  • sizeof操作符可以用来判断指针长度，如： printf(“Size of *char: %d ”,sizeof(char*)); 
  • size_t: size_t类型表示C中任何对象所能达到的最大长度，定义在stddef头文件中，是一个与机器相关的unsigned类型，用作sizeof操作符的返回值类型，典型的定义如下：

#ifndef _SIZE_T
#define _SIZE_T
typedef unsigned int size_t;
#endif

• 指针操作符：
  • 解引操作符：* ，用来解引指针
  • 指向操作符：-> ，用来访问指针引用的结构的字段
  • +、—操作符：用来对指针执行加减法
  • ==、!=操作符：用来比较两个指针
• 指针的常见用法：
  • 指向常量的指针：不能通过指针修改所引用的值，但可以改变指针，可以解引pci读取所指值，但不能解引来修改它

    int num = 5;    //定义一个整型变量num，赋值为5
    const int limit = 500;    //定义一个整型常量limit，赋值为500
    int *pi;    //定义一个指向整数的指针pi
    const int *pci;    //定义一个指向整型常量的指针pci
    
    pi = #    //指针pi指向num
    pci = &limit;    //指针pci指向limit
    
    //pci可以被修改为指向不同的整数常量
    //pci可以被修改为指向不同的非整数常量
    //可以解引pci读取数据
    //不可以解引pci从而修改它指向的数据

  • 指向非常量的常量指针：指针不可变，所指数据可变

  • int num;
    int *const chi = #
    //cpi必须被初始化为指向非常量变量
    //cpi不能被修改
    //cpi所指数据可以被修改，也就是解引cpi赋新值

  • 指向常量的常量指针：指针与所指数据都不能被修改

  • const int *const clci = &limit;
    //声明常量指针时一定要初始化