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深入理解指针（二）

article 2024/9/19 23:27:40

深入理解指针变量（一）知识回顾：深入理解指针（一）-CSDN博客

3. 指针变量类型的意义

指针变量的大小与类型无关，只要是指针变量，在同一个平台下，大小都是一样的，为什么还要有各种各样的指针类型呢？

3.1 指针的解引用

对比以下两段代码，主要在调试时观察内存的变化。

代码1：

int main()
{
	int n = 0x11223344;
	int* pi = &n;
	*pi = 0;
	return 0;
}

代码2：


int main()
{
	int n = 0x11223344;
	char* pi = (char*) & n;
	*pi = 0;
	return 0;
}

通过调试我们可以看到，代码1会将n的4个字节全部改为0，但是代码2只是将n的第一个字节改为0。

结论：指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（一次能操作几个字节）。比如：char*的指针解引用就只能访问一个字节，而int*的指针解引用就能访问四个字节。

3.2 指针+-整数

先看一段代码，调试观察地址的变化。

int main()
{
	int n = 10;
	char* pc = (char*)&n;
	int* pi = &n;

	printf("%p\n", &n);
	printf("%p\n", pc);
	printf("%p\n", pc+1);
	printf("%p\n", pi);
	printf("%p\n", pi+1);
	return 0;
}

代码运行结果如下：

我们可以看出，char*类型的指针变量+1跳过1个字节，int*类型的指针变量+1跳过了4个字节.这就是指针变量的类型差异带来的变化。指针+1，其实是跳过1个指针指向的元素。指针可以+1，那也可以-1.

结论：指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。

3.3 void*指针

在指针类型中有一种特殊的类型是void*类型的，可以理解为无具体类型的指针（或者叫泛型指针），这种类型的指针可以用来接收任意类型的地址。但是也有局限性，void*类型的指针不能直接进行指针的+-整数和指针的解引用操作。

举例：

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	char* pc = &a;
	return 0;
}

在上面的代码中，将一个int类型的变量的地址赋值给一个char*类型的指针变量。编译器给出一个警告，是因为类型不兼容。而使用void*类型就不会有这种问题。

使用void*类型的指针接收地址：

int main()
{
	int a = 10;
	void* pa = &a;
	void* pc = &a;

	*pa = 10;
	*pc = 0;
	return 0;
}

VS编译代码的结果：

这里我们可以看到，void*类型的指针可以接收不同类型的地址，但是无法直接进行指针运算。

那么void*类型的指针是使用在函数参数的部分，用来接收不同数据类型的地址，这样的设计可以实现泛型编程的效果。使得一个函数来处理多种类型的数据。

4. const修饰指针

4.1 const修饰变量

变量是可以被修改的，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。但是如果我们希望一个变量加上一些限制，不能被修改，怎么做呢？这就是const的作用。

int main()
{
	int m = 0;
	m = 20;
	const int n = 0;
	n = 20;
	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。

但是如果我们绕过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。

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：

我们可以观察到这里n确实被修改了，但是我们要考虑一下，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的地址就可以进行修改，这样就打破了语法规则，这是不合理的，所以应该让p拿到n的地址也不能进行修改。

4.2 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 count * p//const放在*的左边做修饰
int * const p//const放在*的右边做修饰

我们看下面的代码，来具体分析一下：

void test1()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int* p = &n;
	*p = 20;
	p = &m;
}

void test2()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	const int* p = &n;
	*p = 20;
	p = &m;
}

void test3()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int* const p = &n;
	*p = 20;
	p = &m;
}

void test4()
{
	int n = 10;
	int m = 20;
	int const* const p = &n;
	*p = 20;
	p = &m;
}


int main()
{
	test1();
	test2();
	test3();
	test4();
	return 0;
}

结论：const修饰变量的时候