指针

指针与指针类型

指针
- 概念：在计算机科学中，指针（Pointer）是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值指向（points to）存在电脑存储器中的另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址指向该变量单元。因此，将地址形象化的称为“指针”。意思是通过它能找到以它为地址的内存单元（一个内存单元大小为一个字节）
  注：
  - 32位机器上，指针变量大小为4byte（4x8=32）；64位机器上，指针变量大小为8byte
  - 32位机器上：由于2^(32-10-10-10) = 4GB，故内存最大为4G
- 常量指针
  
  表示指向常量的指针，例如
```
const int* ptr1 = &a;
```
- 指针常量
  
  表示指针是一个常量，指针指向不允许改变，例如
```
int* const ptr2 = &b;
```
指针类型
- 概念：
  
  Q：为什么指针大小在同一个平台上大小都相同，为什么还要区分指针类型？
  
  A：存放时，虽然各个指针类型结果一样，但是解引用后，结果不一样！例如： char*、int*、float* 等
- 理解：
  - 指针类型决定了指针解引用操作时，能访问的大小
    
    注：访问大小为指向的类型的大小，下面同理
  - 指针类型决定了指针+1、-1时，到底加减几个字节

野指针、指针运算

野指针
- 概念：指针指向的位置是不可知的指针为野指针
- 野指针形成原因
  - 指针未初始化（没有初始化为NULL）
  - 指针越界访问
  - 指针指向的内存空间被释放
  注：在动态内存开辟处，详细讲解堆区内存被释放的情况
- 如何避免野指针
  - 指针初始化（初始化为空指针NULL）
  - 小心指针越界
  - 指针指向空间释放，及时把指针置为NULL
  - 指针使用前检查有效性。即闲时置为空指针，用时判断是否为空指针
  注：NULL在编译器中的定义：#define NULL((void*)0)
指针运算
- 指针加减整数
```
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d\n", *p);
    p += 2;
}
```
  加减后，指针指向的地址位置，移动到距离指针类型访问空间大小整数倍的地址位置
- 指针减指针
```
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", &arr[9] - &arr[0]);
// 输出结果：9
```
  指针减指针表示到起始地址中间的内存长度
  注：
  - 小地址-大地址结果为负数
  - 两个指针必须指向同一块空间（如数组空间），才有意义
- 指针类型对指针减指针的影响
```
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
char* p1 = &arr[9];
char* p2 = arr;
printf("%d\n", p1 - p2);
// 输出结果：36
```
- 指针的关系运算
```
float values[5];
float* p;
for (p = values; p < &values[5];) {
    *p++ = 0;
}
```
  注：
  - &values[5]指的是数组末尾的野指针
  - 标准规定：
    1. 允许数组元素指针与最后一个元素后的内存位置进行指针比较
    2. 不允许与首元素之前的内存位置进行比较

字符指针

字符指针的一般使用

char ch = 'a';
char* pch = &ch;
*pch = 'b';

常量字符串在字符指针中的使用
```
const char* pstr = "666";
```
注：
- 本质是把常量字符串”666”的首字符地址放入到pstr中3
- 常量字符串的内容不允许被更改！（报错：写入访问权限冲突）

常量字符串的细节

char str1[] = "hello bit.";
char str2[] = "hello bit.";
const char* str3 = "hello bit.";
const char* str4 = "hello bit.";
if (str1 == str2)
    printf("str1 and str2 are same\n");
else
    printf("str1 and str2 are not same\n");

if (str3 == str4)
    printf("str3 and str4 are same\n");
else
    printf("str3 and str4 are not same\n");

输出结果：

str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same

由此可得：

当用同一个常量字符串去初始化不同的数组时，会开辟出不同的内存块
当两个指针指向同一个常量字符串时，它们实际会指向同一个地址

注：C/C++会把常量字符串储存在单独的一个内存区域。当几个指针指向同一个常量字符串时，他们实际会指向同一个地址