深入理解指针（二）

1. const修饰指针

2. 野指针

3. assert断言3

4. 指针的使用和传址调用

1. const修饰指针

1.1 const修饰变量

变量是可以修改的，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，那就要使用const来修饰！

#include <stdio.h>
int main()
{
    int m = 0;
    m = 20;   //m是可以被修改的
    const int n = 0;
    n = 20;   //n是不能被修改的
    return 0;
}

#include <stdio.h>
int main() {
	const int n = 0;
	printf("n = %d\n", n);
	int* p = &n;
	*p = 20;
	printf("n = %d\n", n);
	return 0;
}

int * p;//没有const修饰？
int const * p;//const 放在*的左边做修饰
int * const p;//const 放在*的右边做修饰

#include <stdio.h>
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() {
	//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const
	test4();
	return 0;
}

#include <stdio.h>
int main() {
	int* p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值
	*p = 20;
	return 0;
}

#include <stdio.h>
int main() 
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = &arr[0];
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 11; i++) 
	{
		//当指针指向的范围超出数组范围时，p就是野指针
		*(p++) = i;
	}
	return 0;
}

#include <stdio.h>
int *test()
{
	int n = 100;
	return &n;
}
int main() {
	int* p = test();
	printf("%d\n", *p);
	return 0;
}

 #ifdef __cplusplus
       #define NULL 0
 #else
       #define NULL ((void *)0)
 #endif

 初始化如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 10;
	int* p1 = &num;
	int* p2 = NULL;
	return 0;
}

 2.2.2 小心指针越界

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = &arr[0];
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p++) = i;
	}
	//此时p已经越界了，可以把p置为NULL
	p = NULL;
	//下次使⽤的时候，判断p不为NULL的时候再使⽤
	//...
	p = &arr[0];//重新让p获得地址
	if (p != NULL) //判断
	{
		//...
	}
	return 0;
}

 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);

      上面代码在程序运行到这⼀行语句时，验证变量 p 是否等于 NULL 。如果确实不等于 NULL ，程序继续运行，否则就会终止运行，并且给出报错信息提示。

assert() 宏接受⼀个表达式作为参数。如果该表达式为真（返回值非零）， assert() 不会产生任何作用，程序继续运行。如果该表达式为假（返回值为零）， assert() 就会报错，在标准错误流 stderr 中写入⼀条错误信息，显示没有通过的表达式，以及包含这个表达式的文件名和行号。

# define NDEBUG

# include <assert.h>

4. 指针的使用和传址的调用 

4.1 strlen的模拟实现 

size_t strlen ( const char * str );

参数str接收⼀个字符串的起始地址，然后开始统计字符串中 \0 之前的字符个数，最终返回长度。 如果要模拟实现只要从起始地址开始向后逐个字符的遍历，只要不是 \0 字符，计数器就+1，这样直到 \0 就停止。

int my_strlen(const char* str)
{
	int count = 0;
	assert(str);
	while (*str)
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = my_strlen("abcdef");
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

 学习指针的目的是使用指针解决问题，那什么问题，非指针不可呢？

例如：写⼀个函数，交换两个整型变量的值

⼀番思考后，我们可能写出这样的代码：

#include <stdio.h>
void swap1(int x,int y) {
	int tmp = x;
	x = y;
	y = tmp;
}
int main() {
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	swap1(a, b);
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

我们发现其实没产生交换的效果，这是为什么呢？

看一下调试结果：

 我们发现在main函数内部，创建了a和b，a的地址是0x00fcfe60，b的地址是0x00fcfe54，在调swap1函数时，将a和b传递给了swap1函数，在swap1函数内部创建了形参x和y接收a和b的值，但是x的地址是0x00fcfd7c，y的地址是0x00fcfd80，x和y确实接收到了a和b的值，不过x的地址和a的地址不⼀样，y的地址和b的地址不⼀样，相当于x和y是独立的空间，那么在swap1函数内部交换x和y的值， 自然不会影响a和b，当swap1函数调用结束后回到main函数，a和b的没法交换。swap1函数在使用的时候，是把变量本身直接传递给了函数，这种调用函数的方式我们之前在函数的时候就知道了，这种叫传值调用。

#include <stdio.h>
void swap2(int* px, int* py)
{
	int tmp = 0;
	tmp = *px;
	*px = *py;
	*py = tmp;
}
int main()
{
	int a = 0;
	int b = 0;
	scanf("%d %d", &a, &b);
	printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);
	swap2(&a, &b);
	printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);
	return 0;
}