嵌入式学习day15
指针部分概总：
C语言指针核心笔记
一、指针基础
1. 指针的本质
指针是存储内存地址的变量，其核心作用是间接操作内存空间（解决函数内无法修改外部变量、动态管理内存等问题）。
2. 指针的定义语法
// 格式：数据类型 * 指针变量名;inta=10;int*p=&a;// *表示定义指针变量，&取变量a的地址赋值给p- 数据类型：决定指针解引用时访问的内存大小（如
int*解引用访问4字节，char*访问1字节）； - 指针变量名：存储目标变量的内存地址。
3. 指针的大小
- 32位系统：所有指针大小为4字节（地址总线32位）；
- 64位系统：所有指针大小为8字节（地址总线64位）；
- 指针大小与指向的数据类型无关，仅与系统位数相关。
4. 指针的访问方式
| 访问方式 | 语法 | 说明 |
|---|---|---|
| 直接访问 | a = 20; | 直接通过变量名操作内存 |
| 间接访问 | *p = 20; | 通过指针解引用操作内存 |
解引用*的执行步骤：
- 取出指针变量中存储的内存地址；
- 从该地址偏移
sizeof(数据类型)字节定位内存空间； - 操作该内存空间（读/写）。
5. 野指针与NULL
- 野指针：未初始化的指针（存储随机地址），直接解引用会导致内存非法访问；
- NULL：定义为
#define NULL (void*)0，是无效地址，用于初始化指针避免野指针：int*p=NULL;// 合法空指针，解引用前需检查
6. 指针运算符与算术运算
| 运算符 | 作用 |
|---|---|
& | 取地址（变量→地址） |
* | 解引用（地址→变量） |
指针算术运算规则：
p + N/p - N：地址偏移N * sizeof(数据类型)字节；p++/p--：地址逐次偏移1个数据类型大小；p - q：仅同类型指针有效，结果为地址间的元素个数（无p+q/p*q/p/q）；- 指针比较：基于地址大小（
>/</==等），仅同类型指针比较有意义。
二、指针与一维数组
1. 数组名与指针的等价性
数组名本质是数组首元素的地址常量（不可修改），因此：
inta[10]={1,2,3};int*p=a;// 等价于 int *p = &a[0];2. 指针访问数组元素
- 指针方式：
*(p + i)（访问第i个元素）； - 下标方式：
a[i]； - 等价关系：
a[i] <=> *(a + i) <=> *(i + a) <=> i[a]（后两种仅语法合法，无实际意义）。
三、指针与字符串
1. 字符串的两种存储形式
| 形式 | 示例 | 可修改性 | 内存位置 |
|---|---|---|---|
| 字符数组 | char s[] = "hello"; | 可修改 | 栈 |
| 字符串常量 | char *s = "hello"; | 不可修改 | 只读区 |
2. const与指针（核心）
| 语法形式 | 含义 |
|---|---|
const char *s/char const *s | 指针指向的内容不可修改（*s只读） |
char * const s | 指针变量本身不可修改（s只读） |
const char * const s | 指针变量+指向的内容均不可修改 |
应用场景：字符串函数参数用const char*，避免函数内修改输入字符串。
3. 常用字符串函数（手动实现核心逻辑）
| 函数 | 功能 | 核心逻辑 |
|---|---|---|
strlen | 计算字符串长度（不含’\0’） | 遍历字符串，直到’\0’，统计字符数 |
strcpy | 字符串拷贝 | 遍历src，逐字符拷贝到dest，最后补’\0’ |
strncpy | 限定长度拷贝 | 拷贝前n个字符，未拷贝满n则补’\0’ |
strcat | 字符串拼接 | 先定位dest的’\0’，再从该位置拷贝src的字符 |
strcmp | 字符串比较 | 逐字符比较ASCII值，返回第一个不同字符的差值（0=相等，>0=s1>s2，<0=s1<s2） |
四、指针与二维数组
1. 二维数组的内存本质
二维数组是数组的数组（如int a[3][4]是3个int[4]类型的一维数组），内存中连续存储。
2. 数组指针（指向一维数组的指针）
// 定义：数据类型 (*指针变量名)[一维数组长度];inta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};int(*p)[4]=a;// p指向包含4个int的一维数组3. 二维数组的指针访问
核心等价关系：a[i][j] <=> *(*(a + i) + j) <=> *(p[i] + j) <=> p[i][j]
4. 字符型二维数组 vs 指针数组
// 1. 字符二维数组（栈内存，可修改）chars1[3][10]={"hello","world","china"};char(*p1)[10]=s1;// 数组指针，指向含10个char的数组// 2. 指针数组（存储字符串常量地址，不可修改字符串内容）char*s2[3]={"hello","world","china"};char**p2=s2;// 二级指针，指向char*类型的指针五、动态内存分配
1. 核心函数（需包含<stdlib.h>）
| 函数 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
malloc | 分配指定字节的内存（未初始化） | int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int)); |
calloc | 分配n个size字节的内存（初始化为0） | int *p = (int*)calloc(10,sizeof(int)); |
realloc | 重新分配内存（扩展/缩小） | p = (int*)realloc(p, 20*sizeof(int)); |
free | 释放动态分配的内存 | free(p); p = NULL; |
2. 注意事项
- 动态内存分配在堆区，需手动free释放，否则内存泄漏；
- free后必须将指针置NULL，避免野指针；
- void*指针需强制类型转换后解引用（如
*(int*)p）。
六、函数指针
1. 定义语法
// 格式：返回值类型 (*指针变量名)(参数列表);intadd(inta,intb){returna+b;}int(*pfunc)(int,int)=add;// pfunc指向add函数2. 核心应用：回调函数
// qsort排序示例（自定义比较函数）intcompar(constvoid*a,constvoid*b){return*(int*)a-*(int*)b;// 升序排序}intarr[]={3,1,2};qsort(arr,3,sizeof(int),compar);七、特殊场景
1. 返回指针的函数
字符串函数（如strcpy/strcat）返回char*，便于链式调用（如strcat(strcpy(dest, src1), src2)）。
2. main函数的参数
intmain(intargc,constchar*argv[]){// argc：命令行参数个数（至少为1，argv[0]是程序名）// argv：字符串数组，存储命令行参数}八、指针核心总结
- 指针的核心是地址操作，解决“间接修改变量、动态管理内存、数组/字符串灵活操作”问题；
- 指针使用三要素：明确指针指向谁、指针的目标类型、避免野指针/内存泄漏；
- 关键等价关系：数组下标↔指针偏移、二维数组↔数组指针、字符串↔char*；
- const修饰指针需区分“修饰内容”还是“修饰指针本身”；
- 动态内存必须“申请-使用-释放”闭环，函数指针是回调机制的核心。