前言
相信每个人开始学C语言的时候，指针是最令人头疼的部分，今天蜡笔小欣带大家一起来大战指针“哥斯拉”，让你对指针有初步的了解。
一、指针
（一）指针定义
指针是内存中一个最小单元的编号，也就是地址，通过它能找到以它为地址的内存单元。简单来说指针就相当于一个门牌号，里面存的的是住户的编号。
（二）指针变量
我们平时口头说的指针，通常指的是指针变量，它是用来存放内存地址的变量。当你定义一个变量的时候，实际上是向内存申请了一块空间来存放你的变量。我们都知道 int 类型占 4 个字节，在计算机中数字都是用补码表示的。
int a = 666;
例如：666在计算机中换算成补码为：0000 0010 1001 1010
这里有 4 个byte，因此需要用四个单元格来存储。
如果我们想知道这个变量一开始存储的地址，就可以通过运算符&来取得变量实际的地址，这个值就是变量所占内存块的初始地址。
printf("%x",&a);
运行之后就会发现打印出来一串数字f3cffca4，这个就是定义整型变量a的初始地址。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 666;//在内存中开辟一块空间
int* pa = &a;//对变量a，取出它的地址，使用&操作符
//a变量占用4个字节的空间，将a的4个字节中的第一个字节的地址存放在pa变量中，
//pa就是一个之指针变量。
return 0;
}
如上面代码所示，pa中存储的是a变量的内存地址，那我们该如何通过地址去获取a的值呢？
我们需要通过解引用的操作，在 C 语言中通过 * 就可以找到一个指针所指向地址的内容了。
简单来说pa里面是用户的门牌号（地址），而 *pa是通过这个地址找到了里面的住户（内容）。
（三）void*指针
void*类型的指针我们可以理解为没有具体类型的指针，它可以用来接受任何类型的地址，但无法直接进行指针的+-整数和解引用的运算。
int main()
{
int a = 6;
char b = "bit";
void* p1 = &a;//int*
void* p2 = &b;//char*
*p1 = 20;//err void*类型的指针不能直接进行解引用操作
p1++;//err void*类型的指针也不能进行+-整数操作
return 0;
}
二、指针类型和意义
（一）指针的类型
我们前面学过变量有许多类型，比如整型，浮点型等，指针变量也不例外，它有许多类型。
char* pa = NULL;
int* pb = NULL;
short* pc = NULL;
long* pd = NULL;
float* pe = NULL;
double* pf = NULL;
从上面我们可以看出，指针的定义方式是：type + *。
char*类型的指针是为了存放char类型变量的地址。
int*类型的指针是为了存放int类型变量的地址。
short*类型的指针是为了存放short类型变量的地址。
long*类型的指针是为了存放long类型变量的地址。
float*类型的指针是为了存放float类型变量的地址。
double*类型的指针是为了存放double类型变量的地址。
（二）指针类型的意义
我们一起运行下面的代码：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int x = 5;
int* pa = &x;
char* pb = (char*)&x;//将int*强转为char*
printf("%p
", &x);
printf("%p
", pa);
printf("%p
", pa + 1);
printf("%p
", pb);
printf("%p
", pb + 1);
return 0;
}
运行结果：
我们发现 &x、pa、pb所得到的地址相同，因为&x 本来就是取x的地址，而pa、pb 是指针，保存了x的地址。与此同时你们是否有疑问：上面定义的指针变量明明一个是int类型，一个是char类型，为什么地址会一样呢？
为什么pa+1和pb+1的地址不同呢？
这就和指针的类型有关了。char* 类型的指针变量+1是跳过1个字节， 而int* 类型的指针变量+1就不一样，它是跳过4个字节。因此我们可以得出一个结论：指针的类型决定了指针向前或者向后??步有多?（距离）。
三、const修饰指针
（一）const修饰变量
const修饰的变量是不能被修改的。
const int a = 10; //a不能被修改了，但是a的本质还是变量，const只是在语法上做了限制，我们习惯上叫a为常变量 a = 20;
（二）const修饰指针变量
const修饰指针变量可以分为以下两种情况。
第一种情况：
int main()
{
const int a = 5;
int const* p = &a;//const限制的是*p
*p = 10;//err
printf("a=%d", a);
return 0;
}
const放在 * 的左边，限的是*p，表示不能通过指针变量p去修改p指向的空间的内容
*p = 10; //err
但是p是没有受限制的
p=&b;//ok
第二种情况：
int main()
{
const int a = 5;
int* const p = &a;//const限制的是p
*p = 10;//ok
printf("a=%d", a);
return 0;
}
const放在 * 的右边，限制的是p变量，它不能被修改，无法再指向其他的变量
p = &b;//err
但是*p是没有限制的，可以通过p修改p所指向的对象的内容
*p = 10;//ok
四、指针的基本运算
（一）指针+-整数
结合前面所学的知识我们知道数组是连续存放的，地址由低到高，我们只要知道第一个元素的地址，就能找到该数组其他元素的地址,下面举个栗子：
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
| 数组 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 下标 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//使用指针打印数组的内容
int* p = &arr[0];
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));//p+i加的是i*sizeof(int)
//通过指针+-整数来找到数组后面的其他元素
}
return 0;
}
打印结果：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
（二）指针-指针
指针-指针其实就是地址-地址，在两个指针指向同一块空间的前提下，指针-指针的绝对值是两个指针之间的元素个数。
我们利用指针-指针来写一个my_strlen函数来求字符串长度。
代码如下所示：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int my_strlen(char* p)
{
char* start = p;
while (*p != ' ')
{
p++;
}
return p - start;//指针-指针
}
int main()
{
int len = my_strlen("abc");
printf("%d", len);
return 0;
}
运行结果如下 ：
（三）指针的关系运算
指针的关系运算其实就是指针比较大小，也是地址比较大小，举个栗子：打印数组的内容
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//使用while循环打印arr的内容
int* p = &arr[0];
//arr是数组名，数组名就是数组首元素的地址，arr<==>&arr[0]
while (p < arr + sz)
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
运行结果： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
通过指针的关系运算，我们可以更加方便地打印数组的内容。
五、野指针
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）。
（一）野指针成因
1.指针未初始化
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int* p; //指针变量未初始化，系统默认为随机值
*p = 10;
return 0;
}
局部变量p没有初始化，变量的值是随机的，无法通过p找到相应的空间地址，就变成野指针。
2.数组越界访问
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[5] = { 0 };
int* p = arr;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*p = 1;
p++;//指针指向的范围超出数组arr的范围，p就变成野指针
}
return 0;
}
运行结果：
由于数组arr定义有5个元素，对这5个元素（下标为0 到4的元素）的访问都合法，如果对这5个元素之外的访问，就是非法的，导致数组越界访问，也会造成p变为野指针。
3.指针指向空间释放
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int test()
{
int n = 6;
return &n;
}
int main()
{
int* p = test();
printf("%d", *p);
return 0;
}
我们在函数中定义的变量是临时变量，只要出了这个函数的作用域就会自动销毁。销毁后系统没办法访问这个空间地址，但我们通过指针还能在内存里找到这个空间，这就会非法访问，造成野指针。
（二）规避野指针的方法
1.指针初始化
#include <stdio.h>
int main()
{
//第一种情况
int a = 6;
int* p = &a;//明确p应该指向a，把a的地址初始化
//第二种情况
//不知道给指针初始化谁的地址，直接用空指针初始化
int* p = NULL;
return 0;
}
2.小心指针越界
明确一个程序向内存申请了哪些空间，使用指针访问空间时不能超出访问范围，超出了就会造成越界访问。
3.指针指向空间释放后，要及时置NULL
我们在平时编程时，对空指针很容易检测（if(p==NULL)），但是对于非法指针p不为空，我们是无法检测到的。防止对一个已经释放的指针多次释放造成程序崩溃，但是对一个NULL指针多次释放是合法的。因此我们在指针指向空间释放后，要及时置NULL。
六、总结
通过上面对指针的初步学习，相信大家已经掌握了战胜指针“哥斯拉”的第一招，后面再和蜡笔小欣一起学习战胜指针“哥斯拉”的其他招式，我们下期再见！
