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指针的概念

1:对内存的理解

这是我们计算机的内存条。这当然是我们的物理内存
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这是我们的虚拟内存
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像我们可以写程序来操纵计算机内存这样子。
或者我们可以这样认为,物理内存是可以看得见,摸得着的,而虚拟内存反之。有关对虚拟内存的更深的认识点击这里虚拟内存

计算机所有的程序都需要内存来执行。

2:地址

在计算机中,内存是以字节为单位的存储空间,每个字节都有他自己的一个编号,这个编号就被称为内存地址。内存地址是存储数据的标志,可以理解为我们家的门牌号,通过门牌号可以找到里面的成员。内存数据所在内存中存储的位置就用内存地址来标识。

有关更深的理解点击这里 关于内存地址

我们在c语言中在定义一个变量时,系统就会为该变量分配内存空间,当我们赋值时,那么就相当于往杯子里装了水一样。
我们来看一个程序
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我们来看一个运行结果
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我们在定义num的时候,系统为它分配了空间,我们初始化,那么就是给杯子里装上了水。当然我们可以用键盘的输入----scanf()函数,
如下:
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我们可以看到这个&号,叫做取地址符,我们要键盘输入赋值,首先要找到他的内存地址才可以,就好像送货上门,你得根据门牌号来送货。
如果我们在定义变量时未赋值,在控制台输出这个变量的值出现什么结果?
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程序给了他一个33。当然在不同编辑器下的情况可能不同。像vc++会赋初值为0。
我们来看一个char类型的变量,遇到同样的情况,会是什么值?
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codeBlocks给了一个空。
现在我们写一个程序,来访闻下相关变量的地址
我们这样写,并可能会发现一些有趣的
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我们来看运行结果
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我们可以看到他们的地,然后也会发现,在数组中取地址 ch 和&ch是等价的,我们还可以看到连续的数组里的地址,&char[0],&char[1]。非常有趣,更多的大家可以自己尝试。

(重点)指针定义

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指针:指针我们可以理解为变量的地址,也就但同于变量的地址。
看一些资料容易混淆指针变量和和指针的区别,指针变量时存放地址的变量,而指针则等用于地址。有时候会把指针变量简称为指针,所以时常在碰上真正的概念区别时,反而晕了。

ok,我们用代码来证明
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我们来看运行结果
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我们可以看到,两者是等价的,撸一串代码对于概念的理解也很有帮助。

与指针有关的运用

1:c语言动态内存管理

指针的一个意义在于更方便的管理我们的内存空间。
我们来介绍几种函数。
1:void* malloc(size_t size)void*(无值型)所以这个是可以强制转换的,可以转换成需要的指针。
malloc函数用来开辟一段连续的内存空间,开辟成功返回值为这块内存空间的地址,开辟失败返回值为NULL,size为空间的大小,单位为字节。在用malloc开辟空间后要检查是否开辟内存成功,使用完这段内存后要用free(void* ptr)释放内存,否则会造成内存泄漏。
例如:

int *p1;
double *p2;
p1 = (int)*malloc(4);
p2 =(double*)malloc(8);

我们来看一个例子
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如果没有看清图片,我们来看代码片

#include<stdio.h>
int main()
{
    int *ptr;
    ptr =(int*)malloc(sizeof(int));
    if(ptr==NULL)
    {
        printf("分配内存空间失败");
        exit(1);//退出
    }
    printf("请输入一个整数 ");
    scanf("%d",ptr);
    printf("你输入的整数是: %d\n",*ptr);
    free(ptr);//释放掉指针
    return 0;
}

我们来看运行结果
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这里我们注意一点,由于并不是所有的操作系统都是四个字节,所以我们要用到sizeof。

我们再来看一个程序,功能是根据用户输入整数的个数来申请空间。

在这里插入图片描述
我们来看代码片

include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int *ptr=NULL;
    int num,i;
    printf("请输入整数的个数:");
    scanf("%d",&num);
    ptr =(int*)malloc(num*sizeof(int));
    for(i=0;i<num;i++){

     printf("请录入第%d个整数:",i+1);
     scanf("%d",&ptr[i]);
    }
    printf("您录入的整数是:");
    for(i=0;i<num;i++){
        printf("%d",ptr[i]);
    }
    free(ptr);
    return 0;


}

ok,我们来看运行效果
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2:void *memset(void *str, int c, size_t n)
memset 函数是内存赋值函数,用来给某一块内存空间进行赋值的;

包含在<string.h>头文件中,可以用它对一片内存空间逐字节进行初始化;
我们来看具体代码运用
在这里插入图片描述
我们来看代码片
下面展示一些 内联代码片

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define N 10
int main(){
    int *ptr =NULL;
    int i;
    ptr=(int *)malloc(N * sizeof(int));
    if(ptr ==NULL){
        printf("空间申请失败");
        exit(1);
    }
    memset(ptr,0,N*sizeof(int));
    for(i=0;i<N;i++){
        printf("%d",ptr[i]);
    }
    putchar('\n');
    free(ptr);
    return 0;

}

我们来看运行结果
我们给了十个空间,都被程序给了0,因为我们没有赋值。
在这里插入图片描述
3:void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中
就像这样,我们来简单看个代码片
下面展示一些 内联代码片

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main(void){
    int *ptr1 =NULL;
    int *ptr2 =NULL;
    ptr1 = (int*)malloc(10*sizeof(int));
    ptr2 =(int *)malloc(20*sizeof(int));
    //将ptr1的数据拷贝到ptr2中
    memcpy(ptr2,ptr1,10);
    free(ptr1);//我们将ptr1释放掉。

    return 0;
}

4:void* realloc(void* ptr,size_t size)
malloc或calloc开辟的空间进行扩容,ptr为malloc或calloc的起始地址,size为新开辟的空间的大小。
我们来看代码片
下面展示一些 内联代码片

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int i,num;
    int countq =0;
    int *ptr = NULL;//初始化NULL
    while(num!=-1){
        printf("请输入一个整数,输入-1表示结束:");
        scanf("%d",&num);
        countq++;
        ptr = (int*)realloc(ptr,countq*sizeof(int));
        if(ptr==NULL){
            printf("空间申请失败");
            exit(1);
        }
        ptr[countq-1] =num;
    }
    printf("输入的整数分别是:");
    for(i=0;i<countq;i++){
            printf("%d",ptr[i]);

    }
    putchar('\n');
    free(ptr);
    return 0;
}

我们来看运行结果
在这里插入图片描述
ok。
5:void* calloc(size_t num,size_t size)
calloc函数用来开辟num个size大小连续的内存空间,开辟成功返回值为这块内存空间的地址,开辟失败返回值为NULL。在用calloc开辟空间后要检查是否开辟内存成功,使用完这段内存后要用free(void* ptr)释放内存,否则会造成内存泄漏。
相关的操作大同小异,就不再赘述。

2:内存泄漏?

内存泄漏(Memory Leak)是指程序中已动态分配的堆内存由于某种原因程序未释放或无法释放,造成系统内存的浪费,导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。

这这这。。。就关系到我们在空间管理上的合理运用。
关于内存泄漏的相关知识点请点击这里内存泄漏?
好啦,我们极端的举个例子
下面展示一些 内联代码片

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(void)
{
	while(1){
		malloc(1024);

	}
	getchar();
	return 0;


}

代码短小精干,但原理涉及到计算机的内部。代码的长短决定不了代码的1功能和效果。

如果,没有管家的朋友们,可以试试运行这段代码。我的电脑管家会直接判断这是纳尼木马,连可执行文件都不让生成。
如果有兴趣的朋友,可以关掉杀毒,运行一下,你的电脑会假死后回来。
在这里插入图片描述
ok,关于指针的总结就到这里了,欢迎留言指点。
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