第八章 指针
指针
1，指针
指针，英文名是pointer,也叫地址，他是常量。他就是一个内存空间的首位置。
2，指针变量，（地址变量）
顾名思义，指针变量就是存放指针（地址）的变量。如果定义呢？
short int * p = NULL; //定义了一个指针变量P,并且付给初始值为零。
// short int * 就是类型。表示的是存放short int型内存块的地址的。
// p就是变量名。
//付给初始值为零,零表示不是任何内存块的地址。或者称p为空指针
//在32位系统下，所有的指针（地址）变量，都是四个字节。
//我们把一个地址赋值给一个指针变量，我们就说，指针变量指向了该内存块（变量）
3,*p的含义：这里的* 是运算符，取值运算符。
*p的含义，根据p里的地址，找对应类型的内存块。
如果p 的值为0，*p找不到内存，就会崩溃。
如果p 是乱值， 就会崩溃。
所以，未经初始化的变量是禁止使用的。
4，p + n 的含义（地址加上一个整型数的意思）
含义是：p这个地址向右移动n个存储单元(是p指向的内存单元），得到一个新的地址。
p[n],含义是p地址后第n+1个存储单元（内存块）。
由此得出，两个指针相减，等于间隔的内存块的个数。
两个地址不能相加。
5, 指针可以进行关系运算的。(在连续空间内比较才有意义)
例如，> >=,<,<=,==,!=
1、指针的基本概念
地址：（1）内存单元的编号
（2）从零开始的非负整数
（3）4G
指针：（1）指针就是地址，地址就是指针
（2）指针变量就是存放内存单元编号的变量，指针变量就是存放地址的变量
（3）指针和指针变量是两个不同的概念
（4）指针的本质是一个操作受限的非负整数
格式： 类型说明符 *指针变量名 ; （指针变量的类型, 是指针所指向的变量的类型, 而不是自身的类型）
示例： #include <stdio.h>
int main()
{
int * p; //表示p变量存放int类型变量的地址
p = & i; //（1）p存放了i的地址，因此 p 指向 i；
//（2）但 p 不是 i ，i也不是 p；更准确的说修改 p 的值不影响i的值，修改 i 的值不影响 p 的值；
//（3）如果一个指针变量指向了某个普通变量，则*p指针变量，就完全等同于普通变量；
}
指针变量的引用、
取地址运算符── “&”
引用运算符 ── “*”
说明： *p 对应类型内存块
2、指针变量的运算
（1）指针变量不能相加，不能相乘，不能相除
（2）如果两个指针变量指向的是同一块连续空间中的不同存储单元，则这两个指针变量可以相减。
3.指针与函数
通过被调函数修改主调函数变量的值，实现函数返回一个以上的值；
（1）实参必须是该普通变量的地址
（2）形参必须是指针变量
（3）在被调函数中可以通过 * 形参名=……的方式，修改主调函数相关变量的值。
示例：
#include <stdio.h>
void func ( inr * p , int * q )
{
int temp =0;
temp = * p ;
* p = * q ;
* q = temp ;
}
int main()
{
int a = 1;
int b =2;
func ( & a, & b );
printf("%d%d".a ,b );
}
3.指针和数组
指针和一维数组
（1）一维数组名是个指针常量
（2）它存放的是一维数组第一个元素的地址
指针和下标的关系
（1）如果 p 是个指针变量，则 p [ i ] 永远等价于 * (p + i)
（2）确定一个一维数组需要两个参数（数组地址和参数个数）
动态内存分配
1、传统数组缺点
（1）数组长度必须事先指定，且只能是常整数，不能是变量
（2）传统形式定义的数组，该数组的内存程序员无法手动释放，直到函数运行结束，系统自动释放。
（3）数组长度一旦定义，其长度就不能更改；
（4）传统方式定义的数组不能跨函数使用
动态分配内存可以很好地解决传统数组的缺点
2、malloc函数（memory allocate）
int * p =( int * ) malloc ( sizeof ( int ));
（1）必须添加头文件 malloc . h
（2）只有一个形参，并且形参为正数
（3）返回值为分配内存的第一个字节的地址；
（4）free（变量）手动释放分配的空间
（5）free能释放malloc分配的动态内存，不能释放 int * p 分配的静态内存；
指针应用。
（1）我现在想要模块化编程，写函数，写一个函数来实现两个数的交换。
方法一
#include <stdio.h>
void swap(int a,int b)
{
int t = 0;
t = a;
a = b;
b = t;
}
void main()
{
int a = 10;
int b = 5;
swap(a,b);
printf("%d%d",a,b);
}
上面的传递方式，我们叫他数值传递，因为值传递实参和形参是不同的内存，所以无法改变主调函数变量的值。
结论，值传递不可能改变主调函数变量的值。
方法二
include <stdio.h>
void swap(int * a,int * b)//调用时后，a的值为（4000）b的值为（5000）
{
int t = 0;
t = *a; //*a ,根据a里面的地址（4000），找对应int型内存块。所以，此时*a(被调) 等价于a(主调）
*a = *b //*b ,根据b里面的地址（5000），找对应int型内存块。所以，此时*b(被调) 等价于b(主调）
*b = t; //由此可见，通过*的运算，可以找到另外一个栈帧中的变量,隔山打牛的方式间接修改主调函数变量的值。
}
void main()
{
int a = 10;
int b = 5;
swap(&a,&b); //假设 a的地址是(4000),b的地址是(5000)
printf("%d%d",a,b);
}
方法三
#include <stdio.h>
void swap(int * a,int * b)//调用时后，a的值为（4000）//b的值为（5000）
{
int * t = 0;
t = a; //就时把a的数值赋值给变量t了。
a = b; //就时把b的数值赋值给变量a了。
b = t; //所以这个程序只是交换了a和b的地址而已。函数调用后，函数释放内存，形参和局部变量分配的空间也就释放了。
}
void main()
{
int a = 10;
int b = 5;
swap(&a,&b);//假设 a的地址是(4000),b的地址是(5000)
printf("%d%d",a,b);
}
方法四
#include <stdio.h>
void swap(int * a,int * b)//调用时后，a的值为（4000）b的值为（5000）
{
int * t = 0;
*t = *a; //崩溃
*a = *b;//
*b = *t; //所以这个程序只是交换了a和b的地址而已。函数调用后，函数释放内存，形参和局部变量分配的空间也就释放了。
}
void main()
{
int a = 10;
int b = 5;
swap(&a,&b);//假设 a的地址是(4000),b的地址是(5000)
printf("%d%d",a,b);
}
三种方法的比较，有的方法可以实现，有的方法实现不了，为什么？
（2）第二题
char * get_usr_str()
{
char mystr[30] = {0};//局部变量，数组。mystr是数组名，他是内存块（mystr[0]）的首地址。我们可以假设这个地址是（4000）.
printf("请输入您的字符串：\n");
scanf("%s",mystr);//%s 按字符串的方式来读取，读取内容，放到mystr(4000)地址开始的内存块中。
return mystr;//把（4000）这个地址值返回了。
}
char * get_usr_str1()
{
char * p = "ilovechina";//常量文本"ilovechina"，分配到常量文本去，常量文本区分配
//分配的内存，将再程序结束后，由操作系统统一释放。同时，按C语言
//语法规定，字符串赋值给指针变量，实际上是把字符串的首地址赋值
//给指针变量了，例如（5000），那么p的值就为（5000）
//额外我们说一句，字符串作为函数实参，也是把字符串的首地址作为实参
//赋值给形参了。所以我们可以认为，字符串常量的返回值类型为char *
return p;//把（5000）地址返回。
}
void main()
{
char * p = NULL; //定义了指针变量。
p = get_usr_str(); //调用完成后，p的地址被赋值给函数的返回值，（4000）了。此时p就是4000.
printf("%s\n",p); //%s的意思时从某个地址开始，输出到截至\0中间的部分，
//但是，因为get_usr_str()调用完成后，所有的形参和局部变量将全部释放，
//所以，此时（4000）开始的内存已经不存在，p为野指针，所以输出了乱值。
p = get_usr_str1(); //得到了地址（5000）
printf("%s\n",p) ;//因为常量文本的内存并没有释放，所以此时p不是野指针，%s的意思时从某个地址开始，输出到截至\0中间的部分
//常量文本最后是有\0的，所以正常输出了。
}
