第五章 3 指针（1133）

十一 指针的运算

1、 作为一种特殊的变量，指针可以进行一些运算，但并非所有的运算都是合法的，指针的运算主要局限在加减算术和其他一些为数不多的特殊运算。

2、 把a的值5作为地址 0x00000005赋值给*p是发生访问冲突。整数与指针最好不要直接运算。


3、地址的赋值和指针的赋值。

num,p1,p2 他们中一个改变，其他的两个都会跟着改变

4、 a被编译器解析为数组的首地址

通过下标循环进行遍历

通过指针循环进行遍历

5、通过dll注入的方式修改另一个进程的数据

通过定义并初始化二级指针p,使其改变另一个程序的指针p的指向，从而改变它的值。

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注意不会实时刷新

十二 指针的算数运算

1、 使用递增/递减运算符（++ 和 --）将指针递增或递减

指针++就是按照指针类型的大小，前进一个类型的大小，int,前进四个字节
指针 ++ 和 -- 只有在数组的内部才有意义。

2、指针++ 就是 指针每次向前移动sizeof(指针类型)个字节

通过指针循环的方式初始化数组a的每一个元素
（从头到尾扫描数组）
（注：格式控制符“%p”中的p是pointer（指针）的缩写。指针的值是语言实现（编译程序）相关的，但几乎所有实现中，指针的值都是一个表示地址空间中某个存储器单元的整数。printf函数族中对于%p一般以十六进制整数方式输出指针的值，附加前缀0x。）


3、指针加上2,在数组内部等价于向后移动两个元素的大小
指针减去3，等价于数组内部，向前移动3个元素的大小

此时此刻，就会打印出 3 5 2

4、指针的加减法在非数组内部没有任何意义，而且很容易越界报错
一个exe不能读写其他exe进程的内存。

十三 指针之间的比较

1、 对两个毫无关联的指针比较大小是没有意义的，因为指针只代表了“位置”这么一个信息， 但是， 如果两个指针所指向的元素位于同一个数组（或同一块动态申请的内存中）， 指针的大小比较反映了元素在数组中的先后关系。
2、 通过比较两个指针的地址，来判断哪个指针的位置考前还是靠后
地址的比较没有意义，只能判断谁的地址也就是内存的编号比较靠前

3、通过指针指向数组中的元素，来比较数组元素的地址哪个靠前

4、 指针是否相等，可以判断是否指向同一地址

十四 指针运算

1、 若有p指向数组a，则：

2、 a是一个数组

p=p+1;

十五 指针相减

1、 指针变量所支持的另一种运算方式是两个同类型指针相减，返回值是个有符号整数

2、举例来说，指针p1指向sz[i]，指针p2指向sz[j]，那么p1-p2=i-j，两个指针的距离并不是其值简单做差，还要除以“指针所指类型占用的内存字节数”。

3、指针相减，如果值为正，p1在p2后面。值为负，p1在p2前面
具体之差就意味着指针之间相隔几个元素的大小
具体之差不是地址之差，而是地址之差除以指针指向元素的大小

指针存储的值与指针指向的数据没有任何关系

4、数组之间可以判断谁的编号在前，谁的编号在后，并且可以判断两个指针之间相隔多少个元素。具体之差不是地址之差，而是地址之差除以指针指向元素的大小。指针相减，可以判断下标。p1<p2,p1对应元素的下标小于p2对应元素的下标。

十六 指针与数组

1、 指针与数组
 指向数组元素的指针变量

数组名是表示数组首地址的地址常量
注意：数组名a不代表整个数组，只代表数组首元素的地址。
“p=a;”的作用是“把a数组的首元素的地址赋给指针变量p”，
而不是“把数组a各元素的值赋给p”。
2、
数组名num就是 数组第一个元素的首地址
num是一个指向int 类型的常量指针
num=0x123234492; 常量不可以赋值不可以放在赋值号的左边。

十七 指向元素指针与指向数组的指针

1、 指向元素的指针与指向数组的指针

运行结果:

十八 指针引用多维数组

1、

2、对于二维数组

3、 二维数组名是指向行的，它不能对如下说明的指针变量p直接赋值：

十九 指针遍历输出二维数组的值

1、 有一个3×4的二维数组，要求用指向元素的指针变量输出二维数组各元素的值。
二维数组的元素是整型的，它相当于整型变量，可以用int*型指针变量指向它
二维数组的元素在内存中是按行顺序存放的，即存放完序号为0的行中的全部元素后，接着存放序号为1的行中的全部元素，依此类推
因此可以用一个指向整型元素的指针变量，依次指向各个元素
线性的方式循环二维数组:

嵌套for循环的方式变量二维数组:

二十 指针的方式输出二维数组任意元素

1、指针的方式输出二维数组任一行任一列元素的值
定义一个二维数组a[3][4]

二十一 数组作为函数参数

1、用指向数组的指针作函数参数
 一维数组名可以作为函数参数，多维数组名也可作函数参数。
 用指针变量作形参，以接受实参数组名传递来的地址。
 可以有两种方法：
①一维数组用指向变量的指针变量
②二维数组用指向一维数组的指针变量

（1）一维数组用指向变量的指针变量

int a[10] 数组作为函数参数，传递的是地址，地址就是指针占4个字节，
函数的参数对于数组没有副本机制，为了节约内存，拷贝数组浪费空间与CPU。
在main函数中调用test，将会打印出4

指针变量作为一维数组的参数

（2）二维数组用指向一维数组的指针变量

实参数组名是指针常量，但形参数组名是按指针变量处理
2、将数组a中n个整数按相反顺序存放
数组作为函数参数，则数组没有副本机制，等价于直接操作原生数组

3、用指针方法对10个整数按由大到小顺序排序。

 解题思路：
 在主函数中定义数组a存放10个整数，定义int *型指针变量p指向a[0]
 定义函数sort使数组a中的元素按由大到小的顺序排列
 在主函数中调用sort函数，用指针p作实参
 用冒泡进行排序

4、有一个班，3个学生，各学4门课，计算总平均分数以及第n个学生的成绩。

 解题思路：这个题目是很简单的。本例用指向数组的指针作函数参数。用函数average求总平均成绩，用函数search找出并输出第i个学生的成绩。

求平均值:
第一个用指向数组的指针存储二维数组名，传递多少个元素（每个元素又是一个一维数组）

显示出第n个学生的成绩

5、有一个班，3个学生，各学4门课，查找有一门以上课程不及格的学生，输出他们的全部课程的成绩。
 解题思路：在主函数中定义二维数组score，定义search函数实现输出有一门以上课程不及格的学生的全部课程的成绩，形参p的类型是float(*)[4]。在调用search函数时，用score作为实参，把score[0]的地址传给形参p。
变量所以元素，有不及格的就跳出循环，然后打印出来

检测到不及格的就打印出来

二十二 函数指针概念

1、 如果在程序中定义了一个函数，在编译时，编译系统为函数代码分配一段存储空间，这段存储空间的起始地址，称为这个函数的指针。

（1）
定义一个函数msg

定义函数的指针p,使他指向函数名msg，
直接调用p();就会执行函数msg。

（2）

定义函数的指针p,使他指向函数名add，
直接调用add（1，10);就会执行函数add。

二十三 函数返回值是指针

1、 一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。其概念与以前类似，只是返回的值的类型是指针类型而已

定义返回指针值的函数的一般形式为
类型名 *函数名(参数表列);

定义全局变量

2、 用随机数生成一个数组，写一个函数查找最小的数，并返回最小数的地址。在主函数中打印出来最小数。

函数返回一个地址，对于数组而言，函数参数调用没有副本机制，为了节约内存

二十四 函数返回值是指针练习--用途

1、 实现字符串的拷贝
返回拷贝好的字符串地址，进行拷贝字符串

2、自己实现字符串的拷贝

返回拷贝好的字符串地址

上面的while循环可以拆分成如下的代码

二十五 指针左值指针与整数指针空指针以及指向为空的指针

1、左值的概念， “可放在赋值号左边的都可称为左值”

2、空指针
void *指针是一种特殊的指针，不指向任何类型的数据，如果需要取出，用此地址指向某类型的数据，应先对地址进行类型转换。

二十六 Void指针与空指针--详细讲解

1、空类型指针可以指向任何类型的数据，包含他们的地址

2、任何指针都可以赋值给空类型的指针，用于保存地址

3、memset函数

从数组str的首地址开始，前进 5个字节，进行赋值，赋值一个字符 ’ A ’ 。
memset(str, ’A’ ,5) ;

对20个字节全部赋值为0，对于数组清零 （num是数组）
memset(num, 0 ,20);

遍历数组num的所以元素，元素值都为0。

4、malloc函数
malloc的全称是memory allocation，中文叫动态内存分配，当无法知道内存具体位置的时候，想要绑定真正的内存空间，就需要用到动态的分配内存。原型为extern void

5、空类型指针可以转换为任何类型的指针

一个类型的指针包含三个信息:
地址、 步长、内容如何解析

二十七 动态分配

1、 数组只能处理小数据
例如：定义数组 int a[1024102410] ; 运行报错

2、动态分配，是指用户可以在程序运行期间根据需要申请或释放内存，大小也完全可控。动态分配不像数组内存那样需要预先分配空间，而是由系统根据程序需要动态分配，大小完全按照用户的要求来，当使用完毕后，用户还可释放所申请的动态内存，由系统回收，以备他用。
malloc和free是C标准库中提供的两个函数，用以动态申请和释放内存

 malloc()函数的基本调用格式为：
 void *malloc( unsigned int size );
 参数size是个无符号整型数，用户由此控制申请内存的大小，执行成功时，系统会为程序开辟一块大小为size个内存字节的区域，并将该区域的首地址返回，用户可利用该地址管理并使用该块内存，如果申请失败（比如内存大小不够用），返回空指针NULL。

在栈区开辟一段内存，系统会自己回收。

在堆区开辟一段内存，需要自己手动用free释放内存

开辟内存后立即释放掉

free就是释放内存，例如free(p)

malloc()函数返回类型是void*，用其返回值对其他类型指针赋值时，必须进行显式转换。

二十八 free函数注意事项

1、malloc函数和free函数 在stdlib.h头文件里面

2、蚕食法消耗内存

二十九 malloc_calloc_realloc

1、C语言标准库函数还提供了calloc函数用以动态申请内存，和malloc函数以字节为单位申请内存不同，calloc函数是以目标对象为单位分配的，目标对象可以是数组，也可以是后面会讲到的结构体等。

2、 calloc会自动将内存初始化为0，malloc就不会

int num;
scanf("%d",&num);
（1）malloc函数
//动态数组，输入19，就有19个元素，初始化

如果想对该数组进行扩充，就用到了realloc函数
addnum增加的个数

三十 内存分配习题以及小结

1、建立动态数组，输入5个学生的成绩，另外用一个函放数检查其中有无低于60分的，输出不合格的成绩。

解题思路：
用malloc函数开辟一个动态自由区域，用来存5个学生的成绩，会得到这个动态域第一个字节的地址，它的基类型是void型。用一个基类型为int的指针变量p来指向动态数组的各元素，并输出它们的值。但必须先把malloc函数返回的void指针转换为整型指针，然后赋给p

通过malloc初始化5个学生的成绩



2、 free(p); //释放内存
printf(“p=%p\n”,p); //释放内存以后，指针的值并不发生变化
printf(“%d\n”,p[2]); //释放内存以后，如果再次引用指针，就会出现垃圾数值

因此，释放内存以后，指针应该赋值为空，（p=NULL）。

释放内存之后，不能再次释放内存

小总结:

内存不可以反复释放，内存释放之后不可以引用否则会出现垃圾数据，
内存释放以后，指针应该赋值为空，就可以规避再次引用，以及反复释放的问题。

3、内存泄露

如果没有释放内存，但记录该块内存的指针消亡了或者是指针的值发生了改变，这块内存将永远得不到回收，造成了内存泄漏

三十一 课后习题 植物大战僵尸

1、游戏的阳光值为670.

三十二 深入指针 迷途指针

迷途指针
定义一个指针p，通过malloc函数为它分配内存

然后释放内存free(p);
//应该在此处让p指向NULL，也就是p=NULL.
p释放了以后，仍然指向这片内存，就是迷途指针

三十三 指针代码实践

1、 记事本能够通过如下两行代码编译，但是VS则不能通过编译，
因为指针变量p没有初始化。

2、 通过指针的方式交换两个变量的值

3、 把a作为一个实参传递给函数change,并不能改变实参a的值。
通过传值的方式传递给change函数的形参，将会在栈区中开辟一段内存，
（单向传递，只能接受）。

传递a的地址给changep函数，在函数中给形参重新赋值以后，实参的值发生改变。也不会开辟新的内存空间，（双向传递，既接受了地址，也能通过地址改变变量）。

4、 定义一个函数 没能实现交换两个变量的值（通过传值的方式，并没能实现交换的功能）

传入的是实参的地址和形参的地址并不相同,传入之后,仅仅是在栈区新开辟了两段内存，函数执行完后，并没能把值传递给实参，传值的方式是单向传递。

5、 通过传递地址的方式交换两个实参变量的值。
这里的形参pa,pb分别和实参的两个参数一一对应指向同一块内存，
改变了实参的值。（双向传递）

6、如果创建指针没有进行初始化就会编译出错。

创建指针t ,并没有初始化t,而是通过间接访问的方式把pa所指向的值付给了*t