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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