1.内存和地址
1.1内存
内存和地址类似于房间号，例如再哪个区哪栋楼房间号，而内存也是如此，在内存中也被分为一个个小的内存单元，类比房间号，可以很快地找到内存地址，再内存中分为bit->byte->kb->mb->gb->tb->pb，这是内存中cpu的储存方式的划分，类似于一个宿舍住八个人，一层楼住很多宿舍，而一栋楼分为多层，一个区分为多栋楼。通过地址我们可以很快地寻找到目标
1.2究竟该如何理解编址
理解内存和cpu，才能理解编址，cpu和内存是如何链接的？通过地址总线，数据总线和控制总线进行连接，在cpu上想找到某些数据，可以从cpu上输入该数据所在的地址，通过地址总线向内存中找到该数据所在的地址，然后再从内存通过数据总线把数据传输到cpu寄存器进行一些数据操作；先理解一个概念：32/64位机器是什么？可以简单理解为在内存中的每一个位，每一个位有两种状态 0/1 ，可以理解为电脉冲的有无，这个概念有助于理解后面的指针变量的大小；所以什么是编址？编址就是编辑的地址，是内存总自带的内存单元，是本身的地址，并不是每一个内存单元的地址都被存储，而是找到希望找到哪一个地址，哪一个地址被找到
2.指针变量和地址
从上面可以简单理解为指针就是地址，而指针变量就是存储地址的变量，以下是一段简单的指针代码理解
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;
*pa = 20;
return 0;
}2.1取地址操作符(&)
在上文中可以看到 &a 这个操作，那是什么意思？ 从头解释：开辟4个字节空间，给a变量赋值10，创建一个数据类型为 int *类型的变量，int *就是pa的数据类型，是int类的指针变量，&a的意思是取出a的地址放在pa这个指针变量里，那么可以把指针变量pa的类型改为char*吗？可以，但是会报错，因为要存的a是int类，如果想改成char*类型，可以进行强制类型转换
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 20;
char* pa = &a;
*pa = 20;
printf("%d", a);
return 0;
}下列是进行强制类型转化之后就没有该警告了
#include <stdio.h>
int main()
{
int a=20;
char*pa=(char)&a;//这段代码无警告
return 0;
}2.2 指针变量和解引⽤操作符（*）
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 20;
char* pa = &a;
*pa = 20;// * 操作符是拿出pa里的地址，指向地址所指向的空间，改变该空间里的内容
printf("%d", a);
return 0;
}*操作符作用是把地址进行指向所在的空间，再通过该空间进行改变变量的值
2.2.1 指针变量
指针变量相当于基本数据类型后面加上*，例如int * ，char*，double *
2.2.2 如何拆解指针类型
指针类型，如int * ，char*，double *，把int *，拆成int和*
2.2.3 解引⽤操作符
&：解引用操作符，相当于在指针变量中存放地址，&操作符相当于把通过地址对所指向的空间的内容进行修改
2.3 指针变量的⼤⼩
指针变量的大小是不是固定的？int*，char*，double*，大小是不是一样的？
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 20;
char b;
int* pa = &a;
char* pb = &b;//pa和pb的大小是不是一致的？
printf("%d\n",sizeof(int *);
printf("%d\n",sizeof(char *);
return 0;
}
通过sizeof操作符可以知道int和char数据类型所占内存空间大小都为八字节，这是因为是64位机器的缘故，可以在上面将64改成x86环境，也就是32位环境，
x86是机器字长位32位，相当于32根线，有2^32次方种状态，也就可以存储相对应的内存大小，指针变量大小为4个字节；64则是有64根地址线，有2^64种状态，相对应的指针变量的大小为8字节
3.指针变量类型的意义
3.1 指针的解引⽤
既然指针变量的大小是一样的，那为什么还要分成各种指针变量，char*，int*呢？
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344;
int *pi = &n;
*pi = 0;
return 0;
}在调试期间打开监视
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0x11223344;
char *pc = (char *)&n;//强制类型转换可能会出现问题
*pc = 0;
return 0;
}
这两段代码想展示的问题是给n的值进行改变，char会改变一个字节内容，而int会改变四个字节内容，而代码没显示这个问题
3.2 指针+-整数
指针+-整数应该是什么？指针！
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;
printf("%p\n", pa);//%p为打印地址
printf("%p", pa+1);
return 0;
}
上述代码和图片可以看出指针+-整数后还是地址，存放在指针变量中
3.3 void* 指针
void*指针变量是可以接收任何地址的指针变量，例如在函数中可以接受各种类型的地址！
#include <stdio.h>
int main()
{
int a=20;
char *pa=(char)&a;//如果这样写编译器就会报错，这时加上强制类型转化就不会出现问题
//如果是void*就可以接受任何类型地址，不用进行强制类型转换，但也有一定的缺点
//例如通过void *类型的指针变量无法进行指针+-整数的操作，也无法进行*操作
return 0;
}
4.const修饰指针
4.1 const修饰变量
const修饰变量，修饰完后该变量不能被改变
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a=20;
a=10;//err
return 0;
}4.2 const修饰指针变量
虽然const修饰的变量不能被表面修改，但可以从别的方式进行改变
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a=20;
int *pa=&a;
*pa=20;//通过地址的方式将a的值进行改变
return 0;
}这里我们就要思考一下，如何让*pa不能改变a的值呢？可以采用以下const修饰来阻止这种修改
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a=20;
const int *pa=&a;//const在*左边限制的是*
&pa=0;
return 0;
}
const在左边修饰的是pa,如果const在右边则修饰的是pa
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a = 20;
int*const pa = &a;
*pa = 30;
pa=20;//err 这代表把pa所在的空间改变会受到限制
return 0;
}
该图所代表意思为pa存放a的地址，若const修饰的是pa，则代表pa的空间内容受到限制，无法通过后续进行改变
5. 指针运算
指针运算分为三种：指针+-整数，指针-指针，指针的关系运算
5.1 指针+- 整数
指针+-整数在前面已经大概描述过，指针+-整数还是指针
数组中：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int* pa = arr[0];
printf("%d ", *pa + 1);//arr[1],会出现1的结果
return 0;
}5.2 指针-指针
指针-指针是整数，由5.1可知指针+-整数还是指针，那么同理，指针-指针一定是整数，可以在数组中进行理解
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int* pa = arr[0];
int *pb=&arr[1];
printf("%d ", pa+pb);
return 0;
}
由此图可知，指针减指针是整数，也是数组之间的元素个数，由此，我们可以写出strlen库函数的定义
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* p)//这里可以进行优化，使用const修饰
{
int count = 0;
assert(p);//在循环外使用assert断言，使p这个指针变量
while (*p)
{
if (*p == '\0')
{
break;
}
p++;
count++;
}
return count;
}
int main()
{
int len = my_strlen("abcdefgh");
printf("%d ", len);
return 0;
}5.3 指针的关系运算
可以通过指针进行数组的遍历
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//为什么sizeof里放的arr的意思和后面注释意思不同，是否造成了矛盾？
//后文将详细描述..
int* pa = &arr[0];
while (pa<arr+sz)//arr是数组首元素地址，arr+sz就是数组最后一个元素的地址
{
printf("%d ", *pa);
pa++;//pa++代表将arr中元素下标向后移动一位
}
return 0;
}6. 野指针
野指针定义：指针指向的对象是不明确的，没有对象，指向随机的地址
6.1 野指针成因
主要有三部分可以造成野指针：
1.指针没有进行初始化：
#include <stdio.h>
int main()
{
int *pa;
return 0;
}
2.指针越界访问
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int* pa=&arr[0];
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
*pa = 1;
pa++;
}
return 0;
}
这里会导致指针越界访问，编译器会出现警告，这也是常见野指针出现的原因
3.指针所指向的空间已经被销毁
int* test()
{
int n = 100;
return &n;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int *ret = test();
printf("%p\n", *ret);//此时的n的地址在调用函数结束后空间已经被销毁，再被销毁后的空间进行打印会出现野指针
return 0;
}
6.2 如何规避野指针
6.2.1 指针初始化
指针初始化
#include <stdio.h>
int main()
{
int a=10;
int *pa=&a;
return 0;
}如果不知道应该指向哪个对象，可以给个NULL对象
#include <stdio.h>
int main()
{
int *pa=NULL;
return 0;
}
6.2.2 ⼩⼼指针越界
指针越界只能依靠自己或者编译器才能及时看出错误，平时在写指针时要仔细谨慎
6.2.3 指针变量不再使⽤时，及时置NULL，指针使⽤之前检查有效性
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 20;
//.........
int* pa = &a;
int* pa = NULL;
if (pa != NULL)//判断
{
//......
}
return 0;
}6.2.4 避免返回局部变量的地址
在上述第三个例子看到如果返回局部变量的地址，就会造成野指针，避免错误
7.assert断⾔
使用assert断言需引用头文件，断言告诉你错在错误的地址，如果返回值是0，则就会报错
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main()
{
int a = 10;
int* pa = NULL;
assert(pa != NULL);//断言为错误（0）就会报错
return 0;
}
assert只能在debug版本使用，在release会被优化；如何一条语句直接取消所有assert作用？
#define NDEBUG//只需在assert.h头文件中引用#define NDEBUG就会使所有assert失效，以后如果想再使用assert把NDEBUG注释掉
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int main()
{
int a = 10;
int* pa = NULL;
assert(pa != NULL);
return 0;
}
assert优点已说明，也有一定的缺点，会占用内存判断时间
8.指针的使⽤和传址调⽤
8.1 strlen的模拟实现
复习前面所说的模拟strlen实现：字符串进行传参，传到函数中，在循环中，字符串地址向后移动，如果为\0则停止，循环中的计数器停止计数！
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* p)//这里可以进行优化，使用const修饰
{
int count = 0;
assert(p);//在循环外使用assert断言，使p这个指针变量
while (*p)
{
if (*p == '\0')
{
break;
}
p++;
count++;
}
return count;
}
int main()
{
int len = my_strlen("abcdefgh");
printf("%d ", len);
return 0;
}8.2 传值调⽤和传址调⽤
传值调用很好理解，在函数中传值，把实参传给形参
#include <stdio.h>
int test(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
int len = test(a, b);
return 0;
}
传址调用：传送地址，例如使用函数进行交换数据，如果不使用函数有多种方式可以进行操作
使用函数：思路：如果只是单纯的把值传过去，则无法把两个值返回，所以把地址传送过去，再函数里对地址进行引用修改
#include <stdio.h>
void* swap(int* x,int* y)//在这里我犯了一个错误，const修饰，如果const修饰，下面赋值操作就会发生错误
{
int tmp = *x;
*x = *y;
*y = tmp;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
swap(&a, &b);
printf("%d\n", a);
printf("%d\n", b);
return 0;
}
以上就是指针的基础部分！