目录
内存和地址
内存
如何理解编址
指针变量和地址
取地址操作符（&）
指针变量和解引用操作符（*）
指针变量
如何拆解指针类型
解引用操作符
指针变量的大小
编辑指针变量类型的意义
指针的解引用
指针+-整数
void* 指针
const修饰指针
const修饰变量
const修饰指针变量
指针运算
指针+- 整数
指针-指针
指针的关系运算
野指针
野指针成因
1.指针未初始化
2.指针越界访问
3.指针指向的空间被释放
如何规避野指针
1.指针初始化
2.小心指针越界
3.指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性
4.避免返回局部变量的地址
assert断言
指针的使用和传址调用
strlen函数的模拟实现
传值调用与传址调用
内存和地址
内存
在讲
内存和地址
之前，我们想有个生活中的案例：假设有⼀栋宿舍楼，把你放在楼里，楼上有100个房间，但是房间没有编号，你的⼀个朋友来找你玩，如果想找到你，就得挨个房子去找，这样效率很低，但是我们如果根据楼层和楼层的房间的情况，给每个房间编上号，有了
房间号
，如果你的朋友得到房间号，就可以快速的找房间，找到你。
如果把上面的例子对照到计算中，又是怎么样呢？我们知道计算上
CPU（中央处理器）
在处理数据的时候，需要的
数据是在内存中读取
的，处理后的数据也会放回内存中，那我们买电脑的时候，电脑上内存是8GB/16GB/32GB等，那这些内存空间如何
高效的管理
呢？其实也是把内存划分为
一个个的内存单元
，每个内存单元的大小取
1个字节
计算机中常见的单位（补充）：
其中，每个
内存单元
，相当于一个
学生宿舍
，一个人字节空间里面能放
8个比特位
，就好比同学们住的
八人间
，每个人是⼀个比特位。每个内存单元也都有一个
编号
（这个编号就相当于宿舍房间的门牌号），有了这个内存单元的编号，CPU就可以
快速
找到⼀个内存空间。
生活中我们把门牌号也叫地址，在计算机中我们把
内存单元的编号
也称为
地址
。C语言中给地址起了新的名字叫：
指针所以我们可以理解为：内存单元的编号 == 地址 == 指针
如何理解编址
硬件与硬件之间是互相独立的，那么如何通信呢？答案很简单，
用”线”连起来
。而CPU和内存之间也是有大量的
数据交互
的，所以，两者必须也用线连起来。不过，我们今天关心一组线，叫做
地址总线
。
我们可以简单理解，
32位机器有32根地址总线
，每根线只有
两态
，表示0,1【电脉冲有无】，那么一根线，就能表示2种含义，2根线就能表示4种含义，依次类推。
32根地址线，就能表示
2^32种含义，
每一种含义都代表一个地址。
指针变量和地址
取地址操作符（&）
理解了内存和地址的关系，我们再回到C语言，在C语言中创建变量其实就是向内存申请空间
比如，上述的代码就是创建了整型变量a，内存中申请4个字节，用于存放整数10，其中每个字节都有地址，上图中4个字节的地址分别是：0x006FFD700x006FFD710x006FFD720x006FFD73
那我们如何能得到a的地址呢？这里就得学习⼀个操作符(&)-取地址操作符
按照我画图的例子，会打印处理：006FFD70&a
取出的是a所占4个字节中
地址较小的字节的地址
。
虽然整型变量占用4个字节，我们只要知道了
第一个字节地址
，
顺藤摸瓜访问
到4个字节的数据也是可行的。
指针变量和解引用操作符（*）
指针变量
那我们通过
取地址操作符(&)拿到的地址
是⼀个数值，比如：0x006FFD70，这个数值有时候也是需要存储起来，方便后期再使用的，那我们把这样的
地址值存放
在哪里呢？答案是：
指针变量
中。
指针变量也是一种变量，这种变量就是用来存放地址的，存放在指针变量中的值都会理解为地址。
如何拆解指针类型
我们看到pa的类型是 int* ，我们该如何理解指针的类型呢？
这里pa左边写的是
int*
，
*
是在说明pa是
指针变量
，而前面的
int
是在说明pa指向的是
整型(int) 类型的对象
。
解引用操作符服务器托管网
我们将地址保存起来，未来是要使用的，那怎么使用呢？在现实生活中，我们
使用地址要找到⼀个房间
，在房间里可以拿去或者存放物品。C语言中其实也是⼀样的，我们只要拿到了地址（指针），就可以
通过地址（指针）找到地址（指针）指向的对象
，这里必须学习一个操作符叫
解引用操作符(*)
。
上面代码中第7行就使用了解引用操作符， *pa 的意思就是通过pa中存放的地址，找到指向的空间，*pa其实就是a变量了；所以*pa = 0，这个操作符是把a改成了0.
有同学肯定在想
，这里如果目的就是把a改成0的话，写成
a = 0; 不就完了，为啥
非要使用指针呢？其实这里是把a的修改交给了pa来操作，这样
对a的修改
，就多了一种的途径，
写代码就会更加灵活
，后期慢慢就能理解了。
指针变量的大小
前面的内容我们了解到，
32位机器假设有32根地址总线
，每根地址线出来的电信号转换成数字信号后是1或者0，那我们把32根地址线产生的2进制序列当做⼀个地址，
那么一个地址就是32个bit位，需要4个字节才能存储
。如果指针变量是用来存放地址的，那么指针变量的大小就得是4个字节的空间才可以。同理64位机器
，假设有64根地址线，⼀个地址就是64个二进制位组成的二进制序列，存储起来就需要8个字节的空间，
指针变量的大小就是8个字节
。
指针变量类型的意义
指针变量的大小和类型无关，只要是指针变量，在同一个平台下，大小都是一样的，为什么还要有各种各样的指针类型呢？其实
指针类型是有特殊意义的
，我们接下来继续学习
指针的解引用
对比，下面2段代码，主要在调试时观察内存的变化
调试我们可以看到，代码1会将n的4个字节全部改为0，但是代码2只是将n的第⼀个字节改为0。结论：指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限
（一次能操作几个字节）比如：
char*
的指针解引用就只能访问一个字节，而
int*
的指针的解引用就能访问四个字节
指针+-整数
我们可以看出，
char*
类型的指针变量
+1跳过1个字节
，
int*
类型的指针变量+
1跳过了4个字节
。这就是指针变量的类型差异带来的变化。结论：
指针的类型
决定了指针
向前或者向后走一步有多大
（距离）。
void* 指针
在指针类型中有⼀种特殊的类型是
void*
类型的，可以理解为
无具体类型的指针
（或者叫泛型指针），这种类型的指针可以用来
接受任意类型地址
。但是也有局限性， void* 类型的指针
不能
直接进行
指针的+-整数和解引用
的运算。
在上面的代码中，将⼀个int类型的变量的地址赋值给⼀个char*类型的指针变量。编译器给出了一个警告（如下图），是因为
类型不兼容
。而使用
void*类型就不会
有这样的问题。
使用void*类型的指针接收地址：
这里我们可以看到，
void*
类型的指针可以接收不同类型的地址，但是
无法直接进行指针运算。
那么
void*
类型的指针到底
有什么用
呢？一般
void*
类型的指针是使用在
函数参数的部分
，用来接收不同类型数据的地址，这样的设计可以实现
泛型编程的效果
。使得一个函数来处理多种类型的数据。
const修饰指针
const修饰变量
变量是可以修改的，如果把变量的地址交给一个指针变量，通过指针变量的也可以修改这个变量。但是如果我们希望一个
变量
加上一些限制，
不能被修改
，怎么做呢？这就是const的作用。
上述代码中n是不能被修改的，其实n本质是变量，只不过被const修饰后，在语法上加了限制，只要我们在代码中
对n进行修改
，就
不符合语法规则
，就报错，致使没法直接修改n。
但是如果我们绕过n，使用n的地址，去修改n就能做到了，虽然这样做是在打破语法规则。
我们可以看到这里一个确实修改了，但是我们还是要思考一下，为什么n要被const修饰呢？就是为了不能被修改，如果p拿到n的地址就能修改n，这样就打破了const的限制，这是不合理的，所以应该
让p拿到n的地址也不能修改n
，那接下来怎么做呢？
const修饰指针变量
当我们在指针左侧加上const，指针p就不可以通过地址修改n了
但如果是这样呢？ 好像和上面没什么区别。
那我们再改一下呢？ 发现又可以修改了，这是为什么呢？
我们来分析一下
结论：
const修饰指针变量的时候•
const如果放在*的左边，修饰的是指针指向的内容，保证指针指向的内容不能通过指针来改变。但是指针变量本身的内容可变。•
const如果放在*的右边，修饰的是指针变量本身，保证了指针变量的内容不能修改，但是指针指向的内容，可以通过指针改变。
指针运算
指针+- 整数
指针-指针
1.指针-指针 = 地址-地址
2.指针-指针的绝对值是指针和指针之间的元素个数
3.指针-指针运算的前提条件是：两个指针指向同一块空间
strlen函数的模拟实现，其中一种方法就是指针-指针
指针的关系运算
其实就是指针比较大小（地址比较大小）
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）
野指针成因
1.指针未初始化
2.指针越界访问
3.指针指向的空间被释放
如何规避野指针
1.指针初始化
如果明确知道指针指向哪里就直接赋值地址，如果
不知道指针应该指向哪里
，可以给指针赋值
NULL
.NULL
是C语言中定义的⼀个
标识符常量
，值是0，0也是地址，这个地址是无法使用的，读写该地址会报错。
2.小心指针越界
一个程序向内存申请了哪些空间，通过指针也就只能访问哪些空间，
不能超出范围访问
，超出了就是越界访问。
3.指针变量不再使用时，及时置NULL，指针使用之前检查有效性
当指针变量指向⼀块区域的时候，我们可以通过指针访问该区域，后期不再使用这个指针访问空间的时候，我们可以把该指针置为NULL。因为约定俗成的⼀个
规则
就是：
只要是NULL指针就不去访问， 同时使用指针之前可以判断指针是否为NULL。
我们可以把
野指针想服务器托管网象成野狗
，野狗放任不管是非常危险的，所以我们可以找⼀棵树把野狗拴起来，就相对安全了，给
指针变量及时赋值为NULL
，其实就
类似把野狗栓起来
，就是把野指针暂时管理起来。不过野狗即使拴起来我们也要绕着走，不能去挑逗野狗，有点危险；对于指针也是，在使用之前，我们也要
判断是否为NULL
，
看看是不是被拴起来起来的野狗
，如果是不能直接使用，如果不是我们再去使用。
4.避免返回局部变量的地址
如造成野指针的第3个例子，不要返回局部变量的地址。
assert断言
assert.h 头文
件定义了宏
assert()
，用于在运行时确保程序符合指定条件，如果不符合，就报错终止运行。这个宏常常被称为
“断言”
。
assert(p != NULL);上面代码在程序运行到这一行语句时，验证变量 p
是否等于
NULL
。如果确实不等于 NULL ，程序继续运行，否则就会终止运行，并且给出报错信息提示。
assert()
宏接受⼀个表达式作为参数。如果该
表达式为真
（返回值非零），
assert()
不会产生任何作用
，程序继续运行。如果该
表达式为假
（返回值为零），
assert() 就会报错
，在标准错误流 stderr
中写入⼀条错误信息，
显示没有通过的表达式
，以及包含这个表达式的
文件名和行号
。
assert()
的使用
对程序员是非常友好
的，使用
assert()
有几个
好处
：它不仅能
自动标识文件和出问题的行号
，还有一种
无需更改代码就能开启或关闭 assert() 的机制
。如果已经确认程序没有问题，不需要再做断言，就在 #include
语句的前面，定义⼀个宏
NDEBUG
#define NDEBUG
#include 然后，重新编译程序，编译器就会
禁用
文件中所有的
assert()
语句。如果程序又出现问题，可以移除这条 #define NDBUG
指令（或者把它注释掉），再次编译，这样就重新用
assert()
语句。
assert()
的
缺点
是，因为引入了额外的检查，
增加了程序的运行时间
。⼀般我们可以在
Debug
中使用，在
Release
版本中选择禁用
assert
就行，在
VS
这样的集成开发环境中，在 Release
版本中，直接就是优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题， 在 Release
版本不影响用户使用时程序的效率。
指针的使用和传址调用
strlen函数的模拟实现
库函数strlen的功能是求字符串长度，统计的是字符串中
之前的字符的个数。前面用过指针-指针的方式，现在我们换一种方式实现。
如果要模拟实现只要从起始地址开始向后逐个字符的遍历，只要不是
字符，计数器就+1，这样直到
就停止。
传值调用与传址调用
传值调用
我们发现，实参a，b的地址与形参 x，y的地址并不相同。所以这里得出一个结论：传值调用函数时，形参只是实参的一份临时拷贝。形参有自己独立的空间，改变形参并不会改变实参
那要怎么改呢？这时就体现出指针的重要性了。
传址调用
传址调用，可以让函数和主调函数之间建立真正的联系
，在函数内部可以修改主调函数中的变量；所以未来函数中
只是需要主调函数中的变量值来实现计算
，就可以采用
传值调用
。如果
函数内部要修改主调函数中的变量的值
，就需要
传址调用
。
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