C语言——深度理解指针（2）

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前言

本文系统梳理了C语言指针编程中的几个关键概念与实用技巧。首先，详细解析了const修饰指针的四种不同形式及其对指针变量和指向内容的约束。其次，深入探讨了野指针的成因（未初始化、越界访问、空间释放）及其规避方法。接着，介绍了assert断言宏在调试中的作用与用法。最后，通过模拟实现strlen函数和对比传值调用与传址调用，阐述了指针在函数参数传递中的核心价值。全文配有丰富的代码示例，旨在帮助读者巩固对指针安全、高效使用的理解。

1. const 修饰指针

1.1 const修饰变量

const用于声明一个常量，其值在初始化后不可修改。

#include<stdio.h>intmain(){intm=0;m=20;//m是可以修改的constintn=0;//把变量改为了变常量n=20;//n是不能被修改的return0;}

被const修饰的n不可以被修改，但是我们可以绕过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<stdio.h>intmain(){constintn=0;printf("原始值n = %d\n",n);int*p=&n;*p=20;//通过地址可以进行修改n的值printf("修改后n = %d\n",n);return0;}

1.2 const 修饰指针变量

为了限制上面的方法，我们可以通过const 修饰指针变量来实现。
注意：const可以放在的左边，也可以放在的右边，但意义是不⼀样的。

intconst*p;//const 放在*的左边做修饰constint*p;//const 放在*的左边做修饰//这两种书写方法都正确int*constp;//const 放在*的右边做修饰

*const放在*的左边做修饰，p不可以被修改，p可以被修改
（指针变量指向的内容不可以改，但是指针本身可以改。注意：只可以改变p,但通过 p 不能修改内容）
const放在*的左边做修饰，p可以被修改，p不可以被修改
（指针变量指向的内容可以改，但是指针本身不可以改。可以通过修改p的值来修改n的值）
**const放在的左，右两边做修饰，p、p都不可以被修改

#include<stdio.h>//代码1 - 测试⽆const修饰的情况voidtest1(){intn=10;intm=20;int*p=&n;*p=20;//ok?p=&m;//ok?}//代码2 - 测试const放在*的左边情况voidtest2(){intn=10;intm=20;constint*p=&n;*p=20;//ok?//答案是不可以p=&m;//ok?//可以}//代码3 - 测试const放在*的右边情况voidtest3(){intn=10;intm=20;int*constp=&n;*p=20;//ok?//可以p=&m;//ok?//不可以}//代码4 - 测试*的左右两边都有constvoidtest4(){intn=10;intm=20;intconst*constp=&n;*p=20;//ok?//不可以p=&m;//ok?//不可以}intmain(){//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consttest4();return0;}

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>intmain(){int*p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值return0;}

2. 指针越界访问

#include<stdio.h>intmain(){intarr[10]={0};int*p=&arr[0];inti=0;for(i=0;i<=11;i++)//这里他会运行11次{//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;}return0;}

3. 指针指向的空间释放

#include<stdio.h>int*test(){intn=100;return&n;}//n是一个局部变量，当出了这个函数，n的地址就还给操作系统了intmain(){int*p=test();printf("%d\n",*p);return0;}

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

intmain(){intnum=10;int*p1=#int*p2=NULL;return0;}

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

2.2.3可以NULL判断是否是野指针

intmian(){intn=10;int*p=&n;.....if(P!=NULL)//这一步可以判断p经过上面一系列操作后，是否变成了野指针，不是就可以进行下一步，加强了程序的安全性。{....}return0}

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);//如果括号里面的程序不成立，程序就会报错终止

如果已经确认程序没有问题，不需要再做断⾔，就在 #include <assert.h> 语句的前⾯，定义⼀个宏NDEBUG

#defineNDEBUG//它的作用，就是使下面所有的assert失去作用//还想用assert的话,将这行注释掉就行#include<assert.h>intmain(){assert(....);assert(....);......assert(....);assert(....);......return0;}

assert() 有一个小缺点就是，因为引⼊了额外的检查，增加了程序的运⾏时间

4. 指针的使⽤和传址调⽤

4.1 strlen的模拟实现

strlen的功能是求字符串⻓度，统计的是字符串中 \0 之前的字符的个数

intmy_strlen(constchar*str){intcount=0;assert(str);//判读，过来的值是否为真，相当于加了一个保障while(*str){count++;str++;}returncount;}intmain(){intlen=my_strlen("abcdef");printf("%d\n",len);return0;}

4.2 传值调⽤和传址调⽤

写⼀个函数，交换两个整型变量的值

#include<stdio.h>voidSwap1(intx,inty){inttmp=x;x=y;y=tmp;}intmain(){inta=0;intb=0;scanf_s("%d %d",&a,&b);printf("交换前：a=%d b=%d\n",a,b);Swap1(a,b);// 这就是传值调⽤printf("交换后：a=%d b=%d\n",a,b);return0;}

那为什么没有交换成功呢，是因为函数Swap1是值传递，就是把a，b的值复制一份给x，y，而函数内部交换的只是副本x、y，main里面的a、b完全不受影响。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。所以Swap1是失败的了
简单来说就是函数和主函数之间没有联系。

那怎么办呢？我们可以用指针来构建联系。

#include<stdio.h>voidSwap2(int*px,int*py){inttmp=0;tmp=*px;*px=*py;*py=tmp;}intmain(){inta=0;intb=0;scanf("%d %d",&a,&b);printf("交换前：a=%d b=%d\n",a,b);Swap2(&a,&b);//这就是传址调⽤printf("交换后：a=%d b=%d\n",a,b);return0;}

传址调用，它的原理就是通过指针，让函数和主函数构建真正的联系，在函数内部可以修改主调函数中的变量。

结语

“别走！你的三连还在我这儿寄存着呢～点赞是门票，投币是VIP，收藏是复活甲，下次更新记得来取哦
完.