C学习记录6——指针
一、计算机存储简介
1.内存
- 存储器：计算机组成中用来存储程序、数据，辅助CPU进行运算处理的重要部分
- 内存：内部存储器，暂存程序/数据，断电丢失。一些内存：SRAM、DRAM、DDR、DDR4
- 外存：外部存储器，长时间保存程序/数据。一些外存：ROM（只读存储器）、ERRROM、FLASH（快存）、硬盘、光盘
内存是沟通CPU和硬盘的桥梁（暂存CPU中运算数据/与外存交换的数据）
2.物理存储器和存储地址空间
- 物理存储器：实际存在的具体存储芯片，如：主板上的内存条、显示卡上的显示RAM芯片、适配卡上的RAM/ROM芯片
- 存储地址空间：对存储器编码的范围
- 编码：对每个物理存储单元（一个字节）分配一个号码（32位或64位，与处理器有关）
- 寻址：根据分配号码找到相应的存储单元，完成数据读写
3.内存地址
将内存抽象位为一个很大的一维数组，编码的内存编号称为内存地址
PS：Windows电脑数据存储时小端对齐
如：0xaabbccdd
二、指针基础
1.指针与指针变量
指针是一种数据类型，指针变量指向谁，谁就将其地址赋给指针变量
定义什么类型的变量，就用什么类型的指针
int a = 10;
int* p = &a;
a = 100; //直接改变变量值
*p = 100; //*：解引用。通过指针间接改变变量a的值
&取地址，升维度；*取值，降维度。
2.指针大小
所有指针类型存储的都是一个无符号的十六进制整形数，在32位（x86）下大小为4字节，64位（x64）下大小为8
3.野指针和空指针
- 任意数值赋给指针变量毫无意义，这样的指针称为野指针，指向区域未知，不会直接引发错误，操作野指针指向的内存空间（*p）才出现问题
- 操作系统将0~255作为系统占用不允许访问（读写）操作，指向此处操作不报错（VS2019报错……）
- 为标志此指针变量未指向任何变量（空闲可用），C中可将NULL赋值给此指针，标志其为空指针。（NULL是一个值为0的宏常量）内存地址编号为0的空间，操作空指针对应的空间必报错
- 空指针可用于条件判断
4.万能指针viod*
可指向任意的内存空间，可接收任意内存地址
在通过万能指针修改变量的值时，需要找到变量对应的指针类型
int a = 10;
void *p = &a;
*((int *)p) = 11; //使用指向的内存时转换为int*
5.const修饰的指针变量
const常量可以用指针间接改值
- const修饰指针类型（
const int* p = &a;常量指针）可修改指针变量的指向（p的值），不可修改指向内存空间的值（*p的值） - const修饰指针变量（
int* const p = &a;指针常量）不可修改指针变量的指向（p的值），可修改*p的值（只读指针）
const离谁近，谁的值不变
- const同时修饰指针类型，指针变量，p、p*都不可改
const一级指针可以用二级指针改值
int** p1 = &p;
*p1 = p = &a;
**p1 = a;
三、指针和数组
1.数组名
数组名是数组的首元素地址，但它是一个常量
2.指针操作数组元素
int arr[]={};
int* p = arr;
arr[i]与p[i]相同（地址+下标偏移量（允许负数））
arr[i]下标从0（原位置）偏移i，与*(arr+i)、*(p+i)相同
指针类型变量+1等同与内存地址+sizeof(类型)
区别：
- p为常量，arr为变量
- p是指针，4字节大小，arr为数组（4*元素个数）字节大小
3.指针加减法运算
- 加法、减法
int*+1结果是增加一个int的大小，指向数组下一元素 - 指针相加减
两指针相加，得野指针，报错
两指针相减，得两指针的偏移量（步长）=数值差/sizeof(int)（所有指针类型，相减结果都是int型） - 其它运算
指针不允许乘除取余，允许比较，逻辑判断（&&……），赋值
4.指针数组
数组中每个元素都是指针类型
int a = 10,b=20,c=30;
int * arr[3] = {&a,&b,&c};
指针数组是一个特殊的二维数组模型
int a[]={1,2},b[]={3,4};
int* arr[] = {a,b};
printf("%d\n",arr[0][1]);输出2 //arr[0]=a=&a[0]
//arr[i][j] = *(arr[i]+j) = *(*(arr+i)+j))
指针数组对应二级指针
四、多级指针
二级指针指向一级指针变量地址
int a[]={1,2},b[]={3,4};
int* arr[] = {a,b};
int** p = arr;
//二级指针加偏移量相当于调过了一个一维数组大小（1行）
printf("%d\n ",**(p+1));输出3
//一级指针加偏移量，相当于跳过一个元素
printf("%d\n ",*(*p+1));输出2
五、指针和函数
参数中形参改为指针，可减少内存空间占用，不会复制新的副本
1.值传递
形参不影响实参
void swap(int a,int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
swap(a,b);
printf("%d\n",a);
return 0;
}
输出10
2.地址传递
形参可改变实参
void swap(int* a,int* b)
{
int temp = *a;
*a = b;
*b = temp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
swap(&a,&b);
printf("%d\n",a);
return 0;
}
输出20
PS：数组名做函数参数，函数会退化为指针
六、指针和字符串
1.字符指针
（1）char* p = "hello world";可执行，但不可用p[i] = 'x’修改（数据区常量区字符串）
char ch[] = "hello world";栈区字符串
若再写char* p1 = "hello world";仍与（1）指向同一地址
2.指针数组做为main函数形参
int main(int argc,char* argv[])
argc:命令行参数个数，程序名本身算一个参数
argv:命令行参数的字符串数组，指向输入参数
