指针续

什么是指针
指针是一种数据类型（代表内存地址的整数），使用它定义的变量叫指针变量

为什么使用指针、什么情况下使用指针
1、函数之间无法通过传参共享变量。函数的形参变量属于被调用于者，实参属于调用者，函数之间的名字空间相互独立是可以重名的，函数之间的数据传递都是值传递（赋值、内存拷贝）。
2、使用指针可以优化函数之间传参的效率。
3、堆内存无法与标识符建立联系，只能配合指针使用。

如何使用指针
定义：类型 * 变量名p;
1、指针变量与普通变量使用方法有很大区别，一般以p结尾，与普通变量区分开。
2、* 表示此变量是指针变量，一个* 只能定义出一个指针变量，不能连续定义。
int* p1,p2,p3; （p1是指针，p2，p3是int变量）
int *p1,*p2,*p3; （三个指针变量）
3、类型表示的是存储是什么类型变量的地址，它决定当通过地址访问这块内存时访问的字节数。
4、指针变量的默认值也是不确定，一般初始化为NULL(空指针)。

赋值：指针变量 = 地址
1、栈地址赋值：
int num = 0;
int * p = NULL;
p = & num;
2、堆地址赋值：
int * p = NULL;
p = malloc(4);

解引用（根据地址访问内存）：*指针变量名 <=> 变量
1、根据变量中存储的内存编号去访问内存中的数据，访问多少个字节要根据指针变量的类型。
2、如果指针变量中存储的地址出错，此时可能发生段错误（这是赋值产生的错误）。

使用指针要注意的问题
空指针：
指针变量的值为NULL（大多数是０，也有特殊情况是１）,这种指针变量叫空指针，空指针不能进行解引用（* 指针变量），NULL被操作系统当作复位地址了（存储了系统重启所需要的数据），当操作系统察觉到程序访问NULL位置的数以的时就会向程序发送段错误的信号，程序就会死亡。
空指针还被当作错误标志，如果一个函数的返回值是指针类型，实际返回的值是NULL，则说明函数执行失败或出错。
在Ｃ语言代码中应该杜绝对空指针进行解引用，当使用来历不明的指针（调用者提供的）前应该先判断是否为NULL。

#define NULL ((void*)0)
if(NULL == p)
{

}

野指针：指针变量的值是不确定的或都是无效的，这种指针叫野指针。
使用野指针不一定会出问题，可能产生的后果如下：
1、一切正常
2、段错误
3、脏数据
虽然野指针不一定会出错，但野指针比空指针的危险更大，因为野指针是无法判断出来、也无法测试出来，也就意味着一旦产生无法杜绝。
虽然野指针无法判断也无法测试出来，但是所有的野指针都是人为制造出来的，最好方法就是不生产野指针：
1、定义指针变量时要初始化。
2、不返回局部变量的地址。
3、资源释放后，指向它的指针及时置空。

指针与数组的关系
数组名就是个指针（常指针），数组名与数组首地址是映射关系，而指针是指向关系。
由于数组名就是指针，所以数组名可以使用指针的解引用运算符，而指针也可以使用数组的[]运算符。
使用数组当函数的参数时，数组会蜕变成指针，长度也就丢失，因此需要额外添加一个参数用来传递数组的长度。

指针的运算
指针的本质就是个整数，因此从语法上来说整数能使用的运算符它都能使用。
不是所有的运算符对指针运算都是有意义的。
指针+整数 <=>　指针+宽度 * 整数 向右移动
指针-整数 <=>　指针-宽度 * 整数 向左移动
指针-指针 <=>　指针-指针/宽度 计算出两个指针之间相隔多少个元素。

指针与const配合
const int* p; 保护指针指向的数据，不能通过指针解引用修改内存的值。
int const *p; 保护指针指向的数据，不能通过指针解引用修改内存的值。
int * const p; 保护指针变量，指针变量初始化之后不能再显式的赋值。
const int *const p; 既不能修改指针的值，也不能修改内存的值。
int const * const p; 既不能修改指针的值，也不能修改内存的值。

什么是二级指针、什么情况下使用
指向指针的指针，它是个指针变量，但它存储的是指针变量的地址。

float * p = NULL;
定义：float** pp = &p;
使用：*pp <=> p; **p <=> *p;

函数指针
函数就是存储在代码段中的一段数据，当被调用时跳转到那个位置去执行，而函数名就是这段数据的首地址（函数指针），因此函数名就是个指针。
程序员可以自己定义函数指针来指向函数：
1、写出函数的声明
2、为函数名添加小括号
3、修改函数名，并在函数名前加 *
定义好函数指针后就可以指向函数了，通过()就可以调用函数，而不用 * 解引用。
函数指针真正的作是可以把函数当作参数在函数之间进行传递，然后达到一效果：多年前写的代码来调用现在所定的代码，这种模式叫回调。

数组指针
专门用来指向数组的指针。

int arr[10];
定义：int (*p)[10] = NULL;
p + 1 => 40;

更多时候用来指向二维数组，当使用二维数组当函数参数时，应该使用数组指针来当形参。
C语言中没有真正的二维数组，是用一维数组模拟的。

指针数组
由指针变量构成的数组。

定义：char* arr[5]; // 定义一个长度为5的数组，成员类型是char*
相当于定义的5个 char* 指针变量，char *p1,*p2,*p3,*p4,*p5;
使用：arr[0] = "hehe"; printf("%s\n",arr[i]); 
sizeof(arr) => 20个字节

结构体指针
结构体指针是指指向结构体类型变量的指针

typedef struct student
{
char name[20];
char num[20];
char sex;
}student;
student* stu;

其中stu就是一个结构体指针

结构体成员指针
结构体成员指针就是结构体中有个成员是指针

typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;

其中next就是一个结构体成员指针

指针与堆内存
由于堆内存无法与标识符建立联系，只能配合指针使用
void * malloc(size_t size);
功能：从堆内存申请存储空间。
size：所申请的内存大小，以字节为单位。
返回值：申请到内存的首地址，如果返回人NULL表示出错。
注意：所申请到的内存的内容是不确定的，但大部情况下是0；
类型* p = malloc(sizeof(类型)*数量);

void free(void * ptr);
功能：释放从堆中申请到的内存（只是把使用全回收，内容还在，但可能会有一些细微的修改）。
ptr：要释放的内存的首地址（申请时的大小被malloc记录了下来）。