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C语言学习：速通指针（2）

news 来源：原创 2025/1/17 13:49:04

这里要学习的有以下内容

1. const修饰指针

2. 野指针

3. assert断⾔

4. 指针的使⽤和传址调⽤

那么从这里开始

1. const 修饰指针

const修饰变量

首先我们知道变量是可以修改的，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。但是如果我们不希望这个变量被修改，那我们该怎么做呢？

那么在这里就可以使用const。const的作用就是保持变量不被更改。

 #include int main()
{int m = 0;m = 20;//m是可以修改的 const int n = 0; n = 20;//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进⾏修改，就不符合语法规则，就报错，致使没法直接修改n。

那么在这里我害怕不小心将n修改所以给n加上const，但是我又需要对n进行修改那么给n加上const就一定写死无法更改了吗？

当然不是，这时我们可以绕过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。

#include int main() 
{ const int n = 0;printf("n = %d\n", n); int* p = &n; *p = 20; printf("n = %d\n", n); return 0; 
}

输出结果：

程序运⾏结果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 修饰指针变量⼀般来讲const修饰指针变量，可以放在*的左边，也可以放在*的右边，意义是不⼀样的。 int * p;//没有const修饰？

int const * p;//const 放在*的左边做修饰

int * const p;//const 放在*的右边做修饰

我们看下⾯代码，来分析具体分析⼀下：

#include<stdio.h>//代码1 - 测试⽆const修饰的情况 
void test1() 
{ int n = 10; int m = 20; int* p = &n; *p = 20;//可更改 p = &m; //可更改
} 
//代码2 - 测试const放在*的左边情况     
void test2() 
{ int n = 10; int m = 20; const int* p = &n; *p = 20;//不可更改p = &m; //可更改 
} 
//代码3 - 测试const放在*的右边情况 
void test3() 
{ int n = 10; int m = 20; int * const p = &n; *p = 20; //可更改p = &m; //不可更改
}//代码4 - 测试*的左右两边都有const 
void test4() 
{ int n = 10; int m = 20; int const * const p = &n; *p = 20; //不可更改 p = &m; //不可更改 
}int main() 
{ //测试⽆const修饰的情况 test1();     //测试const放在*的左边情况 test2(); //测试const放在*的右边情况 test3(); //测试*的左右两边都有const test4(); return 0; 
}

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。

2. 野指针

概念：野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）

2.1 野指针成因

1. 指针未初始化

#include <stdio.h>int main()
{ int *p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值 ，这时p就为野指针*p = 20; return 0; 
}

2. 指针越界访问

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};int *p = &arr[0];int i = 0;for(i = 0; i <= 11; i++)
{//当指针指向的范围超出数组arr的范围时，p就是野指针*(p++) = i;
}return 0;
}

2.2 如何规避野指针

2.2.1 指针初始化

如果明确知道指针指向哪⾥就直接赋值地址，如果不知道指针应该指向哪⾥，可以给指针赋值NULL. NULL 是C语⾔中定义的⼀个标识符常量，值是0，0也是地址，这个地址是⽆法使⽤的，读写该地址会报错。

初始化如下：

 #include <stdio.h>
int main() 
{ int num = 10; int*p1 =  &num;int*p2 = NULL; return 0; 
}

2.2.2 ⼩⼼指针越界

⼀个程序向内存申请了哪些空间，通过指针也就只能访问哪些空间，不能超出范围访问，超出了就是越界访问，也就成为了野指针

2.2.3 将指针置为空

在指针使用结束后要将指针置为NULL，避免他对代码以后的使用的过程中造成影响。

int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int *p = &arr[0];int i = 0;for(i=0; i<10; i++)
{*(p++) = i;
}//此时p已经越界了，可以把p置为NULLp = NULL;//下次使⽤的时候，判断p不为NULL的时候再使⽤//...p = &arr[0];//重新让p获得地址if(p != NULL) //判断{//...}return 0;
}

2.2.4 避免返回局部变量的地址

如造成野指针的第3个例⼦，不要返回局部变量的地址。

3. assert 断⾔

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);

上⾯代码在程序运⾏到这⼀⾏语句时，验证变量 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。

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。

当我们已经确认程序没有问题，不需要再做断⾔，只需要在 #include 语句的前⾯，定义⼀个宏 NDEBUG 就可以了，无需再进行其他操作。

#define NDEBUG
#include <assert.h>

然后，重新编译程序，编译器就会禁⽤⽂件中所有的 assert() 语句。

当程序⼜出现问题，只需要移除这条 #define NDEBUG 指令（或者把它注释掉），再次编译，这样就重新启⽤了 assert() 语句。

然而assert也是有缺点的

assert() 的缺点是，因为引⼊了额外的检查，增加了程序的运⾏时间。

为了解决这个问题，⼀般我们可以在 Debug 中使⽤，在 Release 版本中选择禁⽤ assert 就⾏，

在 VS 这样的集成开发环境的 Release 版本中，assert就直接被优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题，在 Release 版本不影响⽤⼾使⽤时程序的效率。

4. 指针的使⽤和传址调⽤

4.1 传值调⽤和传址调⽤

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？

例如：写⼀个函数，交换两个整型变量的值⼀番思考后，我们可能写出这样的代码：

#include <stdio.h>
void Swap1(int x, int y)
{int tmp = x;x = y;y = tmp;
}
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;
}

我们发现在main函数内部，创建了a和b，（这里假设地址）：a的地址是0x00cffdd0，b的地址是0x00cffdc4。在调⽤ Swap1函数时，将a和b传递给了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0x00cffcec，y的地址是0x00cffcf0，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实际上没有交换。Swap1函数在使⽤的时候，是把变量本⾝直接传递给了函数，这种调⽤函数的⽅式我们之前在函数的时候就知道了，这种叫传值调⽤。

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。

在这里可以使用传址调用

#include <stdio.h>
void Swap2(int*px, int*py)
{int tmp = 0;tmp = *px;*px = *py;*py = tmp;
}
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);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，顺利完成了任务，这⾥调⽤Swap2函数的时候是将变量的地址传递给了函数，这样就直接改变了原地址处的数据。

这种函数调⽤⽅式叫：传址调⽤。

在这里可以使用这个方法来实现strlen函数的实现这里可以参看以前的博客：C语言学习：速通字符串函数-CSDN博客文章浏览阅读880次，点赞68次，收藏14次。在编程的过程中我们不免会对字符穿进行操作，那么我们就会经常使用字符串函数。那么这里我就给分享四个字符串函数。https://blog.csdn.net/2402_87907999/article/details/143661229?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=143661229&sharerefer=PC&sharesource=2402_87907999&sharefrom=from_link

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1. const修饰指针

2. 野指针

3. assert断⾔

4. 指针的使⽤和传址调⽤

1. const 修饰指针

const修饰变量

2. 野指针

2.1 野指针成因

2.2 如何规避野指针

3. assert 断⾔

4. 指针的使⽤和传址调⽤

4.1 传值调⽤和传址调⽤

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