C语言深入讲解指针与结构体的使用

目录

• 1 啥是指针
• 1.1指针与指针变量
• 1.2总结
• 2 指针和指针类型
• 2.1指针+-整数
• 3 野指针
• 3.1 野指针的成因
• 1指针未初始化
• 2指针越界访问
• 3指针指向的空间释放
• 3.2 如何避免野指针的出现
• 4 二级指针
• 5 指针数组
• 6 结构体
• 6.1 结构的声明
• 6.2 结构体变量的定义和初始化
• 6.3 结构体的访问
• 6.4 结构体传参

1 啥是指针

刚刚接触指针的同学肯定会很懵逼，指针是啥啊？指南针哈哈，不和大家开玩笑，我们进行正题吧，指针是本质是就是地址，但我们要注意我们口头上常说的指针并非指针，而是指针变量。

1.1指针与指针变量

指针：内存中一个最小单元的编号，也就是地址。

指针变量：是用来存放内存地址的变量。

我们可以看下面的这张图。

为了唯一标识一块内存空间，在C语言中就用指针来标记，就像我们的寝室的门牌号一样，假设张三的寝室门排号是A602，A602就是地址也就是指针,为了让张三的寝室被人，可以找到，我们我们肯定是要在系统是登记有怎么个寝室，下次来张三寝室也就方便，而在C语言中,就用指针变量来存放我们的地址（通常用&地址操作符来取出地址在存放在指针变量中）

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 0;
	int* p = &a;
	*p = 1;
	return 0;
}

从中我们可以看出，我们可以通过指针变量p解引用(*),来找到a从而更改a的值。

从上面图中我们知道在内存中的每一块空间的大小都是一个字节，那么对一个32平台的机器，就有32根地址线，地址线上能产生高电平(1)和低电平(0)，这样的话就能产生2的32次方个地址。

2的32次方个地址

2^32Byte == 2^32/1024KB == 2^32/1024/1024MB==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB），4G的空闲进行编址

对于62位平台

便有2的62地址

2^64Byte == 2^64/1024KB == 2^64/1024/1024MB==2^64/1024/1024/1024GB ==17,179,869,184GB这样我们可以编码的空间就会打的多。

1.2总结

1指针本质是地址，指针变量是用来存放地址的。

2指针在32位平台的大小为，4个字节，在62位平台为8个字节

2 指针和指针类型

指针的类型，其实，和变量的类型差不多，就是变量了类型多个*号

常见的指针类型

har *pc = NULL;

int *pi = NULL;

short *ps = NULL;

long *pl = NULL;

float *pf = NULL;

double *pd = NULL;

2.1指针+-整数

指针的+-整数其实反应的是指针跳过的字节，决定了指针的步长。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int* p = arr;
	printf("%d\n", *p);
	printf("%d\n", *(p + 1));
	printf("%d\n", *(p + 2));
	return 0;
}

arr指的是首元素的地址，存放在指针变量p上，我们*p就可以找到数组的第一给元素,那么*（p+1）指的又是上面呢，其实他指的是跳过一个4个字节，为什么是4个字节而不是一个字节呢，这就跟指针变量的类型有关系了，因为p是int*s是4个字节,如果是char*我们+1又会发生什么呢？

这时我们观察到打印了0，我们*（p+4）才早的数组的第二个元素，这是因为数组arr中的每个元素都是4个字节的，而char*p类型的指针加1只能跳过1个字节，这时候找的首地址就不对了。

3 野指针

概念： 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）

3.1 野指针的成因

1指针未初始化

2指针越界访问

3指针指向的空间释放

这里虽然可以打印出6来，但这样的访问是非法的，因为形参在出函数就会销毁。

3.2 如何避免野指针的出现

1. 指针初始化

2. 小心指针越界

3. 指针指向空间释放即使置NULL

4. 避免返回局部变量的地址

5. 指针使用之前检查有效性

其中我们可以养成一个习惯，当我们不知道给指针初始化何值时，我们可以初始化指针为NULL（0），在对指针赋值的时候在判断一下，就可以一定程度上避免野指针。

4 二级指针

简单的说就是存放一级指针的地址

图中ppa便是二级指针变量，存的一级指针变量的地址。

5 指针数组

存放指针的数组，指针数组本质是数组。

其中的parr变是指针数组，其中parr[10]等价于*(parr+10);

指针数组可以模拟一个二维数组

6 结构体

结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。

6.1 结构的声明

struct tag

{

member-list;

}variable-list;

struct:是结构体类型的关键字

struct tag：是用户定义的结构体类型

member-list：是结构体成员

variable-list：结构体类型变量

其中结构的成员可以是标量、数组、指针，甚至是其他结构体。

6.2 结构体变量的定义和初始化

结构体变量的定义就是给结构体类型取一个变量。

结构体的初始化

6.3 结构体的访问

结构体变量成员用 .访问

结构体变量指针->访问

6.4 结构体传参

传参有二种，但对于结构体来说传址调用是最好的，

函数传参的时候，参数是需要压栈的。 如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。

所以：结构体传参的时候，要传结构体的地址。

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