CandCpp指针

指针

内容简介

指针是保存内存地址的变量。它让程序可以间接访问对象，是理解数组、字符串、函数参数、动态内存、系统接口和底层编程的关键。

本篇只讲主线必会：取地址、解引用、空指针、数组关系、函数参数和常见危险。更细的数组退化、指针运算、二级指针、函数指针、void* 和别名边界见 C语言指针细节、CandCpp指针进阶。

用法

定义、取地址、解引用

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    int value = 10;
    int *p = &value;
 
    printf("%p\n", (void*)p);  // value 的地址
    printf("%d\n", *p);        // 通过地址读取 value
 
    *p = 20;                   // 通过地址修改 value
    printf("%d\n", value);
    return 0;
}

理解三件事：

• &value 取变量地址。
• int *p 表示 p 指向 int。
• *p 解引用，访问地址上的 int 对象。

空指针

int *p = NULL;       // C 常见写法

int *p = nullptr;    // C++ 推荐写法

空指针表示“不指向任何有效对象”。空指针可以比较，不能解引用。

指针和数组

int arr[3] = {1, 2, 3};
int *p = arr;
 
printf("%d\n", *p);       // 1
printf("%d\n", *(p + 1)); // 2
printf("%d\n", p[2]);     // 3

数组名在很多表达式中会退化为首元素地址。完整规则见 C语言指针细节。

指针作函数参数

C 的参数是按值传递。如果要让函数修改调用者的变量，可以传变量地址。

void swap(int *a, int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

调用：

int x = 1;
int y = 2;
swap(&x, &y);

函数只读数据时，加 const：

void print_value(const int *p)
{
    if (p != NULL) {
        printf("%d\n", *p);
    }
}

最佳代码实践

• 指针定义后立即初始化，不确定指向哪里时设为 NULL 或 nullptr。
• 解引用前确认指针不是空指针，并确认指向对象仍然活着。
• 数组传参时额外传长度，不要在函数里用 sizeof(arr) 猜数组长度。
• 谁申请内存，谁负责释放；释放后不要继续访问旧地址。
• C++ 中优先使用 RAII、智能指针、std::vector、std::string 管理资源。
• 函数只需要读取指针指向的数据时，加 const。

错误用法

空指针解引用

int *p = NULL;
*p = 10;  // 错误：空指针不能解引用

野指针

int *p;
*p = 10;  // 错误：p 没有初始化，指向未知位置

内存泄漏

#include <stdlib.h>
 
int *p = malloc(sizeof(int));
*p = 10;
// 错误：没有 free(p)

返回局部变量地址

int* bad(void)
{
    int value = 10;
    return &value;  // 错误：函数结束后 value 生命周期结束
}

注意事项

• p++ 改变指针指向的位置，(*p)++ 改变指针指向的值。
• 所有对象指针大小在常见平台上通常相同，因为保存的都是地址；32 位程序常见 4 字节，64 位程序常见 8 字节。
• “地址数值存在”不等于“可以安全访问”，还要看生命周期、类型、对齐和范围。
• C++ 中 nullptr 比 NULL 更安全。
• 指针细节后续连接 CandCpp指针进阶、C语言指针细节、C语言系统栈与过程调用、CandCpp底层知识、RAII 和 智能指针。

学习路径

• 上一节：CandCpp函数
• 当前阶段：CandCPP基础
• 下一节：CandCpp指针进阶