《指针的定义与应用》课件

指针的定义与应用指针是计算机程序设计中一种重要的数据类型，它存储了内存中某个地址的引用指针允许程序员直接访问和操作内存地址，从而实现更灵活和高效的编程什么是指针？内存地址指针是一个变量，存储其他变量的内存地址间接访问通过指针，您可以间接访问它指向的变量的值灵活操作指针允许您动态地管理内存，并执行更复杂的内存操作指针的基本概念内存地址指向变量间接访问指针是存储内存地址的变量指针可以指向内存中的特定数据类型通过指针可以间接访问它指向的变量的值指针变量的声明数据类型1指明指针指向的数据类型星号2标识该变量是一个指针变量名3指针变量的标识符指针变量的声明用于定义一个指针，它存储了内存地址指针的声明需要明确数据类型，使用星号标识指针变量，并赋*予一个变量名获取变量的地址地址运算符在语言中，可以使用地址运算符来获取变量的地址地址运算符放在变C量名前面，例如获取变量的地址variable variable地址值存储获取到的地址值通常存储在指针变量中指针变量是专门用于存储地址的变量例如将变量的地址存储到指针变量中int*ptr=variable;variable ptr地址值类型指针变量的类型应与它所指向的变量的类型匹配例如，如果要存储型变int量的地址，则指针变量也应该声明为类型int*指针的赋值和间接访问赋值操作1将指针变量指向特定内存地址，通过将地址赋值给指针变量来完成间接访问2使用解引用运算符来访问指针指向的内存单元中的*值指针的算术运算3指针可以进行加减运算，但运算结果的单位为指针指向的内存类型的大小指针和数组数组元素的地址数组名代表数组首元素的地址指针可以指向数组元素，可以访问数组中的每一个元素数组与指针指针可以遍历数组，数组元素的地址可以用于指针运算，实现高效的数组操作指针和字符串字符串指针字符串的长度12字符指针可以指向字符串通过函数可以获取strlen的首地址，方便访问字符字符串的长度，方便字符串中的字符串处理字符串的比较字符串的拷贝34可以使用函数比使用函数可以将strcmp strcpy较两个字符串的大小，例一个字符串复制到另一个如判断是否相等字符串，实现字符串的复制操作指针与函数参数值传递地址传递函数调用时，将参数的值复制到函数将参数的地址传递给函数，函数可以内部的局部变量中函数内部对参数访问和修改原变量的值通过指针可的修改不会影响到函数外部的原变量以实现函数对原变量的修改数组作为参数指针作为参数数组名作为参数传递给函数时，实际将指针变量作为参数传递给函数，函上是传递了数组的首地址函数可以数可以修改指针指向的值，从而间接访问数组的所有元素修改原变量的值指针与函数返回值返回值传递指针作为返回值动态内存分配函数通过返回值将结果传递给调用者函数返回指针，可将内存地址传递给函数返回指向动态分配内存的指针调用者指针的算术运算加法减法12指针可以加一个整数，结指针可以减去一个整数，果是指向该整数位置后的结果是指向该整数位置前内存地址的内存地址比较限制34可以比较两个指针，判断指针只能进行加减运算，它们指向的内存地址的大不能进行乘除运算小动态内存分配动态内存分配是指在程序运行时根据需要从堆中申请内存空间，并在使用完后释放内存空间申请内存1使用、或函数申请内存malloc callocrealloc分配内存2操作系统根据申请的大小分配内存，并将内存地址返回给程序使用内存3程序可以使用分配的内存存储数据释放内存4使用函数释放分配的内存free动态内存分配使得程序能够在运行时根据需要调整内存使用，从而提高内存利用率，并适应各种数据结构的需要函数malloc内存分配返回指针使用示例函数用于在堆上动态分配内存如果分配成功，函数返回指向例如，分配个字节的内存malloc malloc100分配内存块的指针int*ptr=int*malloc100*sizeofint;它接收一个参数，即所需的内存字节如果分配失败，它返回一个空指针数NULL函数calloc内存分配语法函数用于在内存中分配一块连续的内存空间该空calloc void*callocsize_t num,size_t size;间大小由参数指定，并初始化为0参数表示要分配的内存块的数量，参数表示每个内num size函数是动态内存分配函数之一，在语言中是比较存块的大小（以字节为单位）calloc C常用的函数，用于分配内存空间函数realloc内存扩展内存地址函数用于调整已分配如果扩展内存，函数realloc realloc内存块的大小可以扩展内可能返回新的内存地址如存，也可以缩减内存果缩减内存，则会返回原内存地址内存内容如果扩展内存，则新分配的内存区域将被初始化为如果缩减0内存，则超出新大小的部分会被丢弃函数free释放内存指针置空12函数用于释放动态分在释放内存后，指针应该free配的内存空间被置为空指针，防止悬空指针错误防止内存泄漏参数验证34及时释放不再使用的内存在调用函数之前，需free空间，避免资源浪费要确保指针指向有效的内存地址悬空指针和野指针悬空指针野指针指针指向的内存已被释放，但指指针没有被初始化，或者指向了针变量本身没有被重新赋值，导非法的内存地址，导致指针指向致指针指向的内存不再有效的内存不可访问空指针与NULL空指针的概念关键字指针赋值为NULL NULL空指针不指向任何内存地址，它是一用于表示空指针，它是一个常量将指针变量赋予可以防止它指向NULL NULL个特殊的指针，定义为无效的内存地址，从而避免程序崩溃0指针的类型转换类型转换示例注意将一个类型指针转换为另一个类将一个指向类型的指针转换为指针类型转换不能改变指针指向int型指针，需要使用强制类型转换指向类型的指针，需要使用的内存地址，只能改变指针的解char运算符进行强制类型转换释方式char*指针的定义typedef的定义指针的typedef typedef是一个关键字，用于为现有数据类型创建新的别名可以用来定义指针的别名typedef typedef例如，可以使用定义一个名为的指针类型，typedef PINT这种别名可以简化代码，提高可读性，并增强代码的可移该类型指向一个类型的变量int植性指针数组数组元素为指针存储地址列表指针数组是指数组的每个元素都指向一个内存地址每个指针元素指向不同变量，可以通过指针访问这些变量函数指针指向函数的指针函数指针的声明

1.

2.12函数指针可以指向一个函声明函数指针需要指定返数，存储函数的地址回值类型和参数列表函数指针的应用

3.3函数指针可以用来实现回调函数，动态调用不同的函数回调函数回调函数定义回调函数应用回调函数是将一个函数作为回调函数常用于事件驱动编参数传递给另一个函数，并程、异步操作和自定义函数在目标函数内部被调用的函库等场景数回调函数优势回调函数可以让代码更灵活、可扩展，并增强代码的可重用性指针的应用实例指针在编程中有很多应用，如数据结构、内存管理、函数调用等指针可以使程序更高效、灵活，并能实现一些其他方法难以实现的功能下面是一些常见的指针应用实例链表链表是一种动态数据结构，使用指针来连接各个节点•每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，通过指针可以遍历整个链表二叉树二叉树是一种树形数据结构，每个节点最多有两个子•节点使用指针可以方便地建立和遍历二叉树，实现各种查找、排序、插入、删除操作函数调用函数参数和返回值可以通过指针传递，指针可以指•向函数的地址，实现函数的动态调用内存管理指针可以用于动态内存分配，使用、•malloc realloc和等函数可以动态申请和释放内存，实现内存的灵活管理free链表链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针链表的节点之间通过指针连接起来，形成一个链状结构链表具有灵活的内存分配方式，可以动态地添加或删除节点，适用于数据量不确定或需要频繁插入删除的情况链表的应用非常广泛，例如在操作系统、数据库、图形界面等领域都有着重要的应用二叉树二叉树是一种重要的数据结构，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点二叉树在计算机科学中有着广泛的应用，例如在数据存储、算法设计和搜索引擎中都有着重要的作用指针的安全使用初始化指针释放动态内存避免悬空指针检查指针有效性在使用指针之前，一定要使用完动态分配的内存后悬空指针是指向已被释放在访问指针之前，一定要先初始化它初始化可以，一定要记得释放它释内存的指针访问悬空指先检查它是否为空指针或将其设置为指向某个有效放内存可以防止内存泄漏针可能会导致程序崩溃或指向有效地址这样可以地址或设置为，并使内存资源得到有效出现不可预知的结果防止程序出现意外错误NULL利用指针常见错误内存泄漏悬空指针忘记释放动态分配的内存，导致内存占用指针指向的内存已被释放，但指针未被重不断增加置空指针数组越界指针未初始化或被赋予值，但被错误指针访问数组元素时超出数组边界，导致NULL地使用程序崩溃或数据错误指针的调试技巧调试工具使用调试器，例如，设置断点，单步执行代码，查看变量值GDB打印语句在关键位置插入打印语句，输出指针的值和指向的内容内存查看器使用内存查看器工具，检查指针指向的内存区域总结与展望指针是一种强大的工具，可以提高代码效率和灵活性掌握指针的应用，能更好地理解程序运行机制，并设计更复杂的算法。