（嵌入式八股）No.1 C语言（3）

3.1 指针（重点、重中之重）

指针是 C 语言中一个非常强大且灵活的特性，它允许程序直接操作内存地址。指针可以用于多种用途，包括动态内存分配、访问数组元素、实现数据结构（如链表和树）等。

指针是一个变量，其存储的内容是另一个变量的地址。（好了，你知道指针就是一个地址就学完了（bushi））哈哈哈哈哈开玩笑呢

推荐一本书《C和指针》！！！

int a = 10;
int *p = &a;  // p 中保存着 a 的地址
a：普通变量，存放的是值 10；
p：指针变量，存放的是 a 的地址；
*p：解引用操作，取出 p 指向的地址中保存的值（即 a 的值）。

指针的四层关系

表达式	含义
`a`	变量本身（值）
`&a`	变量的地址
`p`	指针变量本身（保存地址）
`*p`	指针指向的值（间接访问）

指针声明和类型

int    *p1;   // 指向 int
char   *p2;   // 指向 char
float  *p3;   // 指向 float
void   *p4;   // 通用指针（不能直接解引用）
 指针类型决定了解引用后的数据解释方式（即：从内存中取多少字节、如何解释）。

必考：指针与数组（面试也会问）

指针与数组的区别？( easy)

数组名是常量（指向固定内存），不能修改；
指针是变量，可以指向别的地址；
sizeof(arr) 是整个数组大小；
sizeof(ptr) 是指针大小（通常 4 （32 位系统）或 8 字节（64 位系统））。

一维数组与指针

intarr[3] = {10, 20, 30};
int *p = arr;  // arr 等价于 &arr[0]
printf（"%d\n"， *（p+1））； // 输出 20

关系：问的比较多的就是指针和数组的关系！
arr → 数组首元素地址&arr[0] → 数组首元素地址
*p → 等价于 arr[0]*（p+i） → 等价于 arr[i]

二维数组与指针

int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
int (*p)[3] = a;  // p 指向含 3 个 int 的一维数组
printf（"%d\n"， *（*（p+1）+2））； // 输出 6

说明：p 是一个“指向长度为 3 的 int 数组”的指针；

p+1 指向下一行；*（p+1）是该行的首地址；

*（p+1）+2 指向该行的第 3 个元素。

指针与函数

指针作函数参数（传址调用）

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

指针函数（这个面试会和函数指针一起考）

指针函数是一个返回值为指针的函数。它的返回值是一个指针类型。

int* func() 
{
    static int x = 10;
    return &x;
}

函数指针

函数指针是一个指针变量，它指向一个函数的入口地址。通过函数指针，可以像调用普通函数一样调用被指向的函数。

int add(int a, int b) { return a + b; }int (*pf)(int, int) = add;printf("%d\n", pf(3,4)); // 输出 7

函数指针可以用于回调函数、事件处理（动态选择函数：根据条件动态调用不同的函数）、函数表：将多个函数指针存储在数组中，通过索引调用不同的函数等。

野指针问题

什么是野指针

（1）野指针就是指向未知位置的指针。

（2）指针局部变量未初始化会造成野指针，使用 free 后没有将指针置为 NULL 也会造成野指针。

野指针的危害

（1）指向不可访问的地址，譬如内核空间：触发段错误。

（2）指向一个可访问的、没什么意义的地址，譬如空闲栈空间：不会触发明显错误，但会留下安全隐患。

（3）指向一个访问的被程序使用的地址，譬如说一个变量：导致数据被损害或者程序崩溃，危害最大。

怎样避免野指针

（1）定义指针时初始化为 NULL 或者绑定一个可用地址空间。

（2）指针使用完之后，将其赋值为 NULL。

#include <stdio.h>

int main() {
    int *ptr;        // 未初始化，此时 ptr 是一个野指针（指向随机地址）
    int *ptr = NULL;     // 必须初始化
    // 尝试访问野指针指向的内存（危险操作！）
    printf("%d\n", *ptr);   // 未定义行为：可能打印随机值、崩溃或产生其他不可预料的结果
    return 0;
}

/*释放后未置空 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
    *ptr = 42;
    free(ptr);       // 内存已释放，但 ptr 仍指向原地址（此时成为野指针）
    // 错误：继续使用已释放的指针    应该先   ptr = NULL ;  
    printf("%d\n", *ptr);   // 未定义行为
    return 0;
}