1>视频中的内容

一、指针

1.指针定义

• 地址
  1.内存单元的编号
  2.从零开始的非负整数
  3.范围问题（对于4g内存）

  首先明白：一个地址=一个内存单元=一个字节 cpu和内存条之间有32根地址线 一根地址线由低电压（0），高电压（1）形式控制，则可以控制2个存储单元 而有32根，根据排列组合，则有2^32种（0和1形式），则就可以控制2^32个存储单元 又知道2^10字节=1kb,2^10kb=1M，2^10M=GB;所以1GB=2^30字节 则2^30*4字节=4GB

• 补充知识：

cpu和内存条之间具体关系：

cpu，内存条之间由三种线联系
1.控制线（控制数据的传输方向（写入，存储））
2.数据线（传输数据）
3.地址线（传输地址）
他们之间具体联系：cpu接受指令，得到一系列地址，然后通过地址线发送地址找到其在内存条当中的具体位置，然后通过控制线对该地址的进行操作（操作即为读取该地址存储的数据或者是将数据写入），然后将数据传输到cpu进行处理（或者是存储数据到该地址）

• 指针 指针就是地址，地址就是指针
  指针变量和指针是两个不同的概念
  指针变量就是存放地址（内存单元编号）的变量
  指针（地址）的本质就是一个操作受限的非负整数
  （操作受限是指指针只能进行减法（减法表示两地址之间距离（对于连续地址而言）），不能加乘除（加乘除无意义））

2.指针重要性的体现

1、表示一些复杂的数据结构
2、快速的传递数据
3、是函数返回一个以上的值（重点）
4、能直接访问硬件（因为是对地址进行操作，而硬件的内涵就是地址）
5、能够方便的处理字符串
6、是理解面向对面语言中的引用基础

3.指针的分类

基本指针

• int * p p是指针变量名字（p又名指针变量），而int * 表示p只能存放int类型变量的地址
• p=&i 1、p保存了i的地址，因此p指向i
  2、p不是i，i也不是p，两者地址独立不同，修改p的值并不影响i的值，反之也成立
  3、如果一个指针变量指向某一其他变量，则* 指针变量 就完全等同于普通变量（即*p=i，所以只要出现了*p就可以与i互换）
• p+1的含义 p+1表示地址加定义P的数据类型的字节数
  如double * p，加了P+1，其地址加了8

指针和一维数组

• 为什么要和数组联系起来 因为当需要在其他函数中使用main函数中的数组时，调用是发送值，不可能我把数组元素全部发送，可想工程很大，而我们用了指针，那就只需发送两个值即可（地址，数组长度）
  ………………
• 一维数组名 一维数组名是个指针常量（切不可当作变量）
  它存放的是一维数组第一个元素的地址即（a（常量）与a[0]（变量）的地址相同）

• 确定一个一维数组需要两个参数 第一个元素的地址
  数组长度

• 用指针在其他函数输出主函数中的数组问题

void f(int *q, int len)
{
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        printf("%d ", q[i]);//这里q[i]等价于*(q+i)   （等价于*(a+i)等价于a[i]，但这里不能用，因为局部变量）
    }
}
int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    f(a,5);
    return 0;
}

• 其他注意点 1.q[i]=a[i]=*(q+i)=*(a+i),他们可以相互转换（指内容一个改变，另一个跟着改变），但要知道他们的本质还是不同的，变量地址也是不一样的
  2.p=a(数组名)，则p指向的字节数由定义p的类型所决定的，如int * p就表示p指向4个字节数。而p存放的地址，为p指向的字节数中首个字节数的地址（单元编号），即int 类型变量的地址是4个存储单元其首个单元编号。

指针和函数

为什么指针和函数联系起来： 当模块化写代码时，想要通过调用函数实现改变其他函数内的已经定义变量内容。我们知道调用函数只能返回一个值进行赋值，且从一个函数到另一个函数，我们只能发送本函数变量的数据，而不能直接改变本函数变量的值。所以我们运用指针，发送该变量的地址，即可在其他函数内直接对其地址所代表的变量进行操作
总结而言，指针是函数之间的桥梁

如看下面几个例子，我们来清楚明白指针对函数的功能
经典例题（交换数值）
错误案例：

错误点：形参和实参以为一致

错误点（重）：没有准确的理解什么是发送。调用swap_2函数，发送的是a,b地址，但在swap_2函数中，却只是将形参p，q中存放ab的地址进行交换，但并不影响a,b的内容（值）

正确案例：

发送的是a，b的地址，然后在swap_2函数中p=a，q=b进行交换，则内存条中，其对应地址的内容发生改变。
如何准确理解 * p的含义，就是可以想象直接在内存条搜寻p的内容，找到后进行改变操作（管你定义时的变量在哪个函数中，我们变量所占的地址都是在内存条中，而我的指针就是对内存条进行操作）

多级指针(套娃)

根据如图，做一下解释是更好理解

1、 p存放的是i的地址，那么*p就代表i变量
    q里面存放的是p的地址，则*q就是p（则有i的地址），则**q就是i
    r里面存放的是q的地址，则*r就是q（则有p的地址），则**r就是p（则有i的地址），则*** r就是i


2、注意他们定义时的区别点
   语法规则：
   int *类型的变量=int *类型的变量=& int类型的变量

   比如 int * q；
        int * p;
        int i;
        则p=q=&i，这样才符合语法规则
    

        int ** q；
        int * p；
        则*q=p或者q=&p；这样才符合语法规则；

指针和数据体结构

无

4.其他一些相关指针的问题

一定要明白的核心

1、就是p是存放的是其他变量的地址，而p就相当于是“解其中的地址”，首先p要有值必须p中一定存在地址，这样*p才能解其中的地址。这也是多级指针的核心，就是不停的代换，别被绕进去，不要单纯的互换一下，一定要明白其内在的东西，这样才不容易出错
2、当一个变量被定义时，则该变量的地址就已经确立，地址是一定不会变的（在函数，程序还在运行时）。所以我们只能改变变量的值
3.任何指针变量都只占4个字节(如double * p；int * q) （double * p表示p存放的是类型为double类型变量的地址）

*号的意义

sezeof函数（系统函数，在头文件stdio.h里）

• 格式：sizeof（数据类型或者变量名）
• 功能：返回值即为该数据类型或该变量所占的字节数
• 例子：sizeof（int）=4， sizeof（char）=1
  ， int i；sizeof（i）=4；

malloc函数（系统函数，在头文件malloc.h里）

• 格式（常用于指针的空间分配） ：int * p=（int *（与前面类型一致））maclloc（字节数（常量））

• 功能：为指针变量手动分配动态空间

• 注意点：

  使用前必须加头文件#include <malloc.h>
  malloc函数只有一个形参，并且形参根据定义的类型确定
  字节数表示请求系统为本程序分配几个字节
  malloc函数只返回第一个字节的地址
  
  例如int * p=(int *)maclloc(20)
  则这一语句系统一共为其分配了24个字节，p指针变量占4个，
  而又在内存里分配了20个动态内存单元（20个字节），
  其中p由于是int *类型，则p指向这20个字节前4个字节，
  其p里保存的就是这4个字节 的地址，也就为首个字节的地址
  
  
  

如图所示：

动态内存的分配

• 传统数组的缺点

  1.传统定义的数组，该数据的内存程序员无法手动释放
  2.数组长度一旦定义，程序运行时就无法更改数组的长度，也就不能动态的扩充和缩小
  3.A函数中定义的数组，在A函数运行期间可以被其他函数调用，
  但A函数运行完毕后，其中的数组内存将被释放掉，无法在被利用
  

• 为什么需要动态内存分配

  因为：解决传统数组的三个缺点 。
  就是当主函数想或者其他函数调用其他函数中的数组时， 如果是静态数组的话就无法实现，而如果定义一个动态数组，则就会一直存在；

• 动态内存分配举例（动态内存数组的构造(利用指针)） 1.为什么只能用指针构造：

   因为动态内存是命令系统分配的，而我们要找到这个动态内存必须得通过其地址寻找，
   而就是用指针才能找到。所以这就是为什么没有int i=(int) malloc(4)的原因
  

2.如何构造

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int main()
{
    int len;
    
    printf("输入你想要存放的元素:");
    scanf("%d",&len);
    int * p=(int *)malloc(4*len);
    int i;
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        scanf("%d",&*(p+i));//一定不能缺地址符，或者将其换成P+i；
    }
    
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        printf("%d\n",*(p+i));
    }
    return 0;
}

其解释如下

• 静态内存和动态内存的比较 静态变量：
  程序运行时，系统自动分配，且由系统自动释放。当一个程序开始运行，从主函数进，从上至下执行语句，该过程按执行语句顺序分配内存的过程叫做进栈，而静态变量释放的时候是本函数终止时，释放该函数内所定义所有的变量的内存的过程叫做出栈，所以进栈是一个一个语句进，出栈是一个一个函数出。

动态内存：
程序运行时，手动命令系统进行分配，可手动释放，也可系统终止运行时释放。且动态内存的分配过程叫做堆，是连续的空间。

• 跨函数使用内存问题 1.静态变量无法跨函数，函数终止时就会被释放
  动态内存可跨函数

2.举例
静态变量跨函数：

这个答案是p会报错，虽然p存放的i的地址还在，但i的内容在函数f终止时已经被释放掉了，所以p没有内容

如何去改变已经定义好的变量的内容

根据现所学
1、直接在本函数对其变量赋值
2、跨函数用指针，必须发送该变量的地址，才能对其变量中的内容进行操作

2>作业

10.12

输出内容为：
8 8
4 8
0 8
2 8

ref有4个元素

ref地址是ref[0],
ref+1是第二个元素的地址，
++ref指向ref中的变量

a：
*ptr为12
*（ptr+2）为14 b: *ptr为 12 *（ptr+2）为16

a:
** ptr ： 12
**（ptr+1）： 16
b:
** ptr ： 12
**（ptr+1）： 14