【C解析之4】指针
【C解析之四】指针
C解析之四指针
前言：C指针可以这么学。
在很多初学者而言，C/C++指针是一场灾难。C作为底层编程语言的首选，得益于其灵活的指针，使程序员在极大程度上可以直接操控内存，这在比如操作系统的实现上显得必不可少。然而过于灵活的指针有着让人担忧的另一面，不当的使用指针访问未定义空间引发不可知错误，篡改系统安全空间导致系统瘫痪等隐患，犹如挥之不去梦魇。
Java,Python等语言不再直接提供指针以保证安全，提供自动的内存处理以避免可能的安全隐患。
核心：指针：指针指向一块内存空间。
1.内存，变量，指针
以下示例一块内存：（每个格子表示一个内存单元）
用数字给每个内存单元编号（上图中的0,1,2...等编号），在计算机而言，编号就是内存地址（当然实际地址多是32位的二进制表示）。这很容易理解，给每个内存编号，通过这些编号可以找到这个内存单元，才能往这个内存单元里读取或则写入数据 ，这是计算机运行最基本的法则。
| 0 | 1 | 2 | 3 |
| 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 |
| 12 | 13 | 14 | 15 |
int N; //定义一个int变量
int *P; //定义一个指向存储int类型内存单元的指针，就是内存地址
计算机角度而言，指针需要特别照顾，它存储的内存地址有别于一般数据。不管是变量还是指针都需要内存空间存储，唯一的不同点是存储内容性质不同，当访问到指针时，你自然会想到要看看它代表的那个内存地址存了些什么。
2.指针的操作
& ;取址运算符，借助&可以让指针指向特定变量的内存地址。
* ;间接访问运算符，借助*可以间接地把指针指向地址里的内容取出来。
+/-;加减运算符，类比房间号加减，很容易想到指针的加减实际上让指针指向了临近的内存。但需要注意，相对于单个变量的地址而言加减运算没有意义并具有风险，因为单个变量的地址临近的内存存储的内容是未知的。只有在指针指向一个数组（数组的内存地址是连续的），+/-便具有实际的价值。
3.指针的诱人之处
3.1高效的参数传递：函数参数的传递，一般是以实参复制给形参的方式实现，如果参数很大复制 过程巨大的消耗将让人难以接受，这时选择用指针传递参数的地址（地址大小是固定的）具有无可比拟的优势。
3.2动态内存分配支持：内存动态分配的实现依赖于指针，将动态开辟的地址赋给指针，通过指针对分配的内存进行访问，同样通过指针实现内存的释放回收。
3.3对链表的支持：链表是一种重要的数据管理结构，具有十分优秀的性能，应用十分广泛。指针的支持是链表能将不连续内存地址形成链的关键，指针就没有链表。
4.指针的隐患
4.1指针未初始化；在C中并不对指针指向空间的内容进行检查，如果指针没有初始化，对该指针的使用将导致不可预测的结果。
4.2局部变量地址被回收引起异常：指针指向一个局部变量的地址，在局部变量生存期结束时系统将自动收回其内存空间，此时指针便指向一个不存在的空间。在两个指针指向同一个地址空间时，其中一个释放将会导致另一个指针置空。
4.3指针改变引起的内存泄漏：
在这段代码中，指针P先是指向申请的int空间地址，随后P被赋值为int变量m的地址，开始申请的int空间将再也无法访问，同样无法释放，内存泄漏便发生了。
4.4指针越界：次情况多发生在指针访问数组时，这类问题稍不注意就可能发生，越界访问直接导致程序异常终止。