指针杂谈

指针注意事项

指针必须声明，并且初始化
函数参数列表中的数组实际上是指针！！！所以一般需要传递数组长度，而不能使用sizeof(array) / sizeof(int)
*sizeof(array) == sizeof(int )
但是可以使用数组的运算符[ ]来进行运算
数组变量本身表达地址，所以
- ```
  int a[10];
  int *p = a;//无需使用&取地址
```
- 但是数组的单元表达的是变量，需要用&取地址
- ```
  a == &a[0]
```
[]运算符也可以对数组做，也可以对指针做：
- ```
  p[0] <==> a[0]
```
*运算符可以对指针做，也可以对数组做：
- ```
  *a = 25;
```
数组变量是const的指针，所以不能被赋值
- ```
  int a[] <==> int * const a=...
```

指针与const（适用于C99）

指针本身可以是const，其指向的值也可以是const

指针是const

表示一旦得到了某个变量的地址，不能再指向其他变量

int *const q = &i;//q是const
*q = 26;//OK
q++； //ERROR

指针指向的值是const

表示不能通过这个指针去修改那个变量（并不能使那个变量成为const)，p可以指向其他变量，i也可以重新赋值为其他。不变的是：不能通过*p去做赋值！！！

const int *p = &i;
*p = 26; //ERROR！ (*p)是const
i = 26； //OK
p = &j;//OK

练习

int i;
const int* p1 = &i;	//是指不能通过p1去修改值---->通过指针不可修改
int const* p2 = &i;	//同上
int *const p3 = &i;	//p3不能再去指向其他变量---->指针不可修改

/*方法：判断哪个被const了的标志是const在*的前面还是后面？

const在前面，说明它所指向的东西不能被修改
const在后面，说明指针不能被修改

*/

技巧

保护数组值

因为把数组传入函数时传递的是地址，所以那个函数内部可以修改数组的值，为了保护数组内部不被函数破坏，可以设置为const

int sum(const a[], int length);

指针运算

指针相加

char a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
char *p  = a;
printf("p = %p
", p);
printf("p+1 = %p
", p+1);

int b[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
int *q  = b;
printf("q = %p
", q);
printf("q+1 = %p
", q+1);

指针+1的意思不是简单的地址值+1，而是指针指向下一个单元！！！

这也解释了为什么数组运算可以和指针一样，*p 就相当于a[0]，*(p+1)就相当于a[1]

指针相减

指针相减计算结果不是他们之间的距离之差，而是他们地址之差/sizeof(类型)

特殊形式

*p++

取出p所指的数据，然后将p指针移到下一单元去
*的优先级虽然高，但是没有++高
常用于数组类的连续空间操作
在某些CPU上，这可以直接被翻译为一条汇编指令

指针比较

< <= == >= > !=都可以对指针做
比较它们在内存中的地址
数组中的单元的地址肯定都是线性递增的

0地址

内存中肯定存在0地址，但是通常0地址是一个不能随便碰的地址
所以地址在实际中不应该具有0值
因此可以使用0地址来表示特殊的事情：
- 返回的指针是无效的
- 指针没有被真正初始化(先初始化为0)
NULL是一个预定定义的符号，表示0地址
- 有的编译器不愿意你用0来表示0地址

指针类型

无论指向什么类型，所有的指针的大小都是一样的，都是地址
但是指向不同类型的指针是不能直接互相赋值的，因为类型不同
以上是为了避免用错指针

指针的类型转换

void*表示不知道指向什么类型的指针
- 计算的时候与char*相同（但不相通）
指针也可以转换类型
- ```
  int *p = &i; 
  void *q = (void*)p;
```
- 这转换并没有改变p所指的变量的类型，i仍然是整型，而是让人们用不同的眼光通过p看它所指向的变量（我不再认为你是int类型，而是void）

指针用处

需要传入较大的数据时用作参数
传入数组后对数组做操作
函数返回不止一个结果
- 需要用函数来修改不止一个变量
动态内存的申请...

动态内存分配

在C99出来之后，可以使用变量来定义数组的大小，例如：

int num;
scanf("%d", &num);
int arr[num];

在C99之前，是需要动态申请内存的，例如：

int *a = (int*)malloc(n*sizeof(int));	//因为malloc返回的是void*,所以对于a来说还需要强转一下

...
free();

//动态申请之后，在程序结束时候，要free()一下，释放内存！

注意：

需要导入头文件<stdlib.h>
向malloc申请的空间的大小是以字节为单位的
返回的结果是void*，需要类型转换为自己需要的类型
```
  (int*)malloc(n*sizeof(int))
```
free()
- 把申请得来的空间还给系统
- 申请过的空间都需要还
- 只能还申请来的空间的首地址，如果地址变过了，则会出错！

因为系统内存空间是有限的，如果系统在某个时间内存满了，此时malloc函数向系统申请内存空间，会怎么样呢？

如果申请失败则返回0，或者NULL
怎么知道系统能分配给你多大空间呢？