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。
#include <stdio.h>
int main()
{
int m = 0;
m = 66;//m是可以修改的
const int n = 0;
n = 88;//n是不能被修改的
return 0;
}
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就⾏修改,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,但是这样做到底可不可以呢?让我们来验证一下:
# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int main()
{
const int n = 0;
printf("n = %d\n", n);
int* p = &n;
*p = 666;
printf("n = %d\n", n);
return 0;
}
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
放在 *
的左边,限制是*p
意思是不能通过指针变量p修改p指向的空间的内容:
*p = 20
//错误
但是是不受限制的
p = &b
;//正确
2. const 放在 * 的右边,限制是p变量,也就是p变量不能被修改了,没办法再指向其他变量了 p = &b;//错误 但是*p不受限制,还是可以通过p来修改p所指向的对象的内容 *p = 20;//正确
const
放在*
两边,p
和*p
都限制住了
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。
指针的基本运算有三种,分别是: • 指针± 整数 • 指针-指针 • 指针的关系运算
因为数组在内存中是连续存放的,只要知道第⼀个元素的地址,顺藤摸⽠就能找到后⾯的所有元素。
#include <stdio.h>
//指针+- 整数
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
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 这⾥就是指针+整数
}
return 0;
}
//指针-指针
#include <stdio.h>
int strl(char* s)
{
char* pa = s;
while (*pa != '\0')
pa++;
return pa - s;
}
int main()
{
printf("%d\n", strl("abcef"));
return 0;
}
字符串"abcdef\0"以\0为结尾,作为结束标志。
//指针的关系运算
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* pa = &arr[0];
int i = 0;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
while (pa < arr + sz) //指针的⼤⼩⽐较
{
printf("%d ", *pa);
pa++;
}
return 0;
}
在 C 语言中,野指针是指未被初始化的指针。野指针可能指向内存中不存在(随机的、不正确的、没有明确限制的)的数据,也可能指向已被释放的内存。
2. 指针指向的空间释放
在C语言中,当一个指针指向一个函数中分配的内存空间时,如果在该函数返回之前释放了该内存空间,那么这个指针就成为了一个野指针。这是因为在函数返回后,该内存空间已经被释放,指针再次访问这个空间就会导致未定义的行为。
因此,当你使用指针指向调用函数的空间时,你应该确保在函数返回之前不要释放这个内存空间。
建议
:如果你需要在函数外部访问这个空间,你应该将其复制到一个新的内存空间
中,并在函数返回之前释放原始内存空间。
函数test()返回了一个指向局部变量的指针。当函数test()执行完毕后,它的局部变量a
的内存空间会被释放。因此,返回的指针指向的内存空间已经无效了。在这种情况下,pa是一个野指针,因为它指向的内存空间已经不再有效。
在实际运行中,尽管这些代码可能不会立即导致错误,但它们会导致未定义的行为。由于释放的内存空间可能被其他变量或函数使用,因此在这种情况下,
pa
可能会包含无法预测的值,或者程序可能会崩溃。因此,虽然这些代码可能不会立即报错,但它们是不安全的,并且可能导致程序出现问题。
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
NULL
,指针使⽤之前检查有效性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);
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。
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int divide(int a, int b) {
assert(b != 0); // 断言:除数不能为0
return a / b;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 0;
int result = divide(a, b);
printf("Result: %d\n", result);
return 0;
}
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 <assert.h>
语句的前⾯,定义⼀个宏 NDEBUG 。
#define NDEBUG
#include <assert.h>
assert() 的一个缺点是:由于引入了额外的检查,增加了程序的运行时间。在 Debug
中使用,在 Release
版本中选择禁用 assert 就可以,在像VS这样的集成开发环境中,在 Release 版本中,直接就被优化掉了。这样在debug版本中有利于程序员排查问题,在 Release 版本中不影响用户使用时程序的效率。
库函数strlen的功能是求字符串⻓度,统计的是字符串中 \0 之前的字符的个数。
函数定义:
size_t strlen ( const char * str );
\0
之前的字符个数,最终返回⻓度。\0
字符,计数器就+1,这样直到 \0 就停⽌。``
#define NDEBUG
#include <assert.h>
int Simulate_String(const char* str)
{
int count = 0;
assert(str);
while (*str)
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
int len = Simulate_String("abcdef");
printf("%d\n", len);
return 0;
}
学习指针的⽬的是使⽤指针解决问题,那什么问题,⾮指针不可呢?
写⼀个函数,交换两个整型变量的值
#include <stdio.h>
void Swap1(int x, int y)
{
int temp = x;
x = y;
y = temp;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
Swap1(a, b);
printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
return 0;
}
运行结果:
对比发现,竟然没有发生交换效果,这是为何?
调试起来,一步一步查找:
main
函数内部创建了a,b, a的地址是0x008ffea8
, b的地址是0x008ffe9c.
Swap1
函数,在Swap1
函数内部创建了形参x和 y 接收a和b的值,但是x的地址是0x008ffdc4
,y的地址是0x008ffdc8
,x和y确实接收到了a和b的值,不过x的地址和a的地址不⼀样,y的地址和b的地址不⼀样,相当于x和y是独⽴的空间,那么在Swap1函数内部交换x和y的值,⾃然不会影响a和b,当Swap1函数调⽤结束后回到main函数,a和b的没法交换。结论:实参传递给形参的时候,形参会单独创建⼀份临时空间来接收实参,对形参的修改不影响实参。所以Swap是无法交换a和b的值了。
那怎么办?把值传过去竟然换不了?
竟然传值过去,内存会在栈区开辟空间来存储a和b的值,在开辟的空间进行交换后,开辟的空间也相应的会被释放。
那如果我们把a和b的空间一起传过去,在a的空间把a改了,在b的空间也把b也改了,这不就可以交换了吗?但是怎么找到这个地址呢?答案是地址,地址也就是指针。
#include <stdio.h>
void Swap2(int *x, int* y)//使用指针接收a和b的地址
{
int temp = 0;
temp = *x;//接引用操作符*x *y
*x = *y; //*x *y找到指针变量x和y的空间的值进行交换
*y = temp;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
scanf("%d %d", &a, &b);
printf("交换前:a=%d b=%d\n", a, b);
Swap2(&a,&b);//这里我们要用取地址符号把a和b的值传过去
printf("交换后:a=%d b=%d\n", a, b);
return 0;
}
我们可以看到实现成Swap2的⽅式,这⾥调⽤Swap2函数的时候是将变量的地址传递给了函数,这种函数调⽤⽅式叫:传址调⽤
结论:
通过本章我们学习了const修饰变量和指针变量,指针的**+ -**整数,指针-指针和指针关系运算,以及野指针的形成的原因,怎么去预防野指针。传值调用和传址调用的区别。如果你觉得我的文章对你的有小小的帮助,可以给予博主一个小小的赞,感谢您的观看!