真的猛士，敢於直面慘淡的人生，敢於正視淋漓的鮮血。這是怎樣的哀痛者和幸福者？然而造化又常常為庸人設計，以時間的流駛，來洗滌舊跡，僅使留下淡紅的血色和微漠的悲哀。在這淡紅的血色和微漠的悲哀中，又給人暫得偷生，維持着這似人非人的世界。我不知道這樣的世界何時是一個盡頭！我們還在這樣的世上活着；我也早覺得有寫一點東西的必要了。 ——魯迅
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看完我上一篇指針的講解之后很多同學反饋很不錯，有網友給私信說之前在大學里面一直搞不懂指針的問題，說到指針都是雲里霧里，老師講的也是很難聽懂 ，點擊即可進入 指針(上)。也有很多網友表示非常期待指針下的文章，所以我就馬不停蹄的繼續寫，下 主要講解指針的特性以及指針安全問題。
指針的特性
指針和常量
先說下什么是常量，常量就是不可變的量，一旦定義該常量，其值在整個程序生命周期都是不可變的，常量存放在虛擬地址空間的常量區。
在C語言里面有兩種定義常量的方法。
使用const關鍵字 ，const 定義的是變量不是常量，只是這個變量的值不允許改變是常變量，帶有類型。編譯運行的時候起作用存在類型檢查。
使用#define預處理器， define 定義的是不帶類型的常數，只進行簡單的字符替換。在預編譯的時候起作用，不存在類型檢查。
其實很多時候我們錯誤的以為常量就是const 修飾的變量，這個說法其實是有瑕疵的。
指針常量
很多網友在學習指針和指針的特性等問題上總是會繞進去，其實不要繞進去最重要的一點是 要把握住核心本質。
本質上是一個常量，指針用來說明常量的類型，表示該常量是一個指針類型的常量。在指針常量中，指針自身的值是一個常量，不可改變，始終指向同一個地址。在定義的同時必須初始化
1int num = 5;
2int *const p = # // p為一個常量，擁有常量的屬性。
3*p = 70;
4int snum = 100;
5int *sp = &snum;
6p = sp;
聰明的你一定看出上面代碼有個地方會報錯，是的 p 被我們聲明為一個指針常量，此時指針p具有了常量的屬性，其不能在改變指向，但是其指向的值是可以改變的。所以報錯的代碼是p = sp這句。
常量指針
常量指針本質上是一個指針，常量表示指針指向的內容，說明該指針指向一個“常量”。在常量指針中，指針指向的內容是不可改變的，指針看起來好像指向了一個常量。
1int num = 5;
2int const *p = # //常量指針
3const int *sp = # //常量指針
4*p = 20；
5int snum = 100;
6p = &snum; //改變指向
7sp = &snum;
是不是又發現上面的代碼有一處報錯，你太聰明了，基本搞懂了常量和指針的本質。指針p和sp只是申明格式不同，本質完全一樣。p被聲明為一個指針，指向一個常量。換句話說就是一個常量的地址存放在指針p中。此時報錯的就是*p = 20,因為常量是不可變的。
到這里你基本掌握了常量和指針的關系，其實還是很簡單的，也沒大家在學校學的那么繞。接下來給大家在介紹一個進階的關系。
常量指針常量
本質上是一個常量，該常量被一個常量指針指向。也就是說一個常量指針里面放置一個常量的地址，千萬不要多看一眼這句話，你會被繞進去。
1const int num = 5; //一個不可變的常量
2const int * const p = # //一個存放常量地址的常量指針
千萬不要繞進去了，其實認真理解了上面的指針常量和常量指針的問題，這個問題看起來會簡單很多，就是一個常量，和一個常量指針。num是一個不可改變的常量，p只一個指針，該指針也是不可改變指向的。
指針和常量這個問題在面試中會被問到，好好理解下，同時有助於你更好的理解指針。
指針和函數
函數指針
什么是函數指針
如果在程序中定義了一個函數，那么在編譯時系統就會為這個函數代碼分配一段存儲空間，這段存儲空間的首地址稱為這個函數的地址。而且函數名表示的就是這個地址。既然是地址我們就可以定義一個指針變量來存放，這個指針變量就叫作函數指針變量，簡稱函數指針。
函數指針的定義和普通指針不太一樣。函數返回值類型 (* 指針變量名) (函數參數列表);
1bool(*p)(char, int);
還是很簡單的，這就知道怎么定義一個函數指針變量了，當然也有很復雜的函數指針變量，面試的時候面試官可能會問一些變態的面試題，比如：
1int (*(void (*)())0)();
2void (*signal(int , void(*)(int)))(int
不過還是那句話，要把握核心本質，函數指針的核心本質是：函數返回值類型 (* 指針變量名) (函數參數列表);
函數指針使用
很多人會說，搞這么難干嘛，平時有使用么？哈哈，還真的經常用到，尤其是標准庫中用的那叫一個多，比如sort中的比較函數就是一個函數指針。
指針作為函數參數
用指針變量作函數參數可以將函數外部的地址傳遞到函數內部，使得在函數內部可以操作函數外部的數據，並且這些數據不會隨着函數的結束而被銷毀。
這不得不使我想起一個經典案例，大學老師一定會講的，而且當時也是很多同學一直半解的。
1void swap(int a,int b){
2 int tmp = a;
3 a = b;
4 b = tmp;
5}
6int main(){
7 int x = 10;
8 int x = 20;
9 printf("swap before:%d,%d",x,y);
10 swap(a,b);
11 printf("swap after:%d,%d",x,y);
12 return 0;
13}
是不是歷歷在目。。。
這個簡單的問題，要搞明白可以學到好幾個知識點。第一個，函數棧問題；第二個，函數的參數傳遞是值傳遞還是地址傳遞；第三個，指針作為函數參數。不過我這里就不講前面兩個了，相信大家能來看指針問題說明前面基礎知識都差不多了，要是你真的不會的話，你可以找龍叔我，我一定把你整明白，微信搜索公眾號 龍躍十二 即可找到龍叔微信，同時有機會加入龍叔技術交流群，千萬別錯過喔。
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交換兩個數值問題，使用指針傳遞可以很輕松實現交換，原理如圖。
1void swap(int *pa,int *pb){
2 int tmp = *pa;
3 *pa = *pb;
4 *pb = tmp;
5}
6int main(){
7 int x = 10;
8 int x = 20;
9 printf("swap before:%d,%d",x,y);
10 swap(&a,&b);
11 printf("swap after:%d,%d",x,y);
12 return 0;
13}
指針作為函數參數並不簡單是這點用處，更大的用處在於傳遞復雜的結構體或者大容量的數組，減少數據拷貝產生的零時變量。舉個例子
1struct Person{
2 string name;
3 string addr;
4 string number;
5 int age;
6 string hobby;
7 ...
8};
9//方案一
10int Fun(struct Person person){
11 //TODO
12}
13//方案二
14int Fun(struct Person *person){
15 //TODO
16}
此時足以見得用指針的好處，可以減少零時變量的產生。有一個問題必須說一下 指針作為函數參數依然是值傳遞。
指針作為函數返回值
函數的返回值是一個指針（地址），我們將這樣的函數稱為指針函數。舉個例子
1char *strlong(char *str1, char *str2){
2 if(strlen(str1) >= strlen(str2)){
3 return str1;
4 }else{
5 return str2;
6 }
7}
用指針作為函數返回值時需要注意的一點是，函數運行結束后會銷毀在它內部定義的所有局部數據，包括局部變量、局部數組和形式參數，函數返回的指針請盡量不要指向這些數據，C語言沒有任何機制來保證這些數據會一直有效，它們在后續使用過程中可能會引發運行時錯誤。總結一句話 不要讓返回的指針指向一個局部性的對象
指針和C語言的內存管理
C語言的動態內存分配使用的是malloc系列函數，看下庫函數的聲明。
1void *malloc(size_t __size) __result_use_check __alloc_size(1);
2void *calloc(size_t __count, size_t __size) __result_use_check __alloc_size(1,2);
malloc系列函數返回值都是一個指針，而且是void*類型的，所以用malloc系列函數分配的內存必須用一個指針指向該內存，而且指針類型自己一定要強制轉換。分配的內存是一個內存塊，返回的是內存的首地址，指針存儲的也是首地址。這一點內容較為簡單，主要還是把握住指針的核心本質。
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指針安全問題
說到這里指針的問題基本告一段落了，當然還有一個最重要的問題，那就是指針的安全問題。不可忽略，必須學懂，否則就不要把指針用在工程代碼里面。
數組越界訪問
1int main(){
2 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
3 int *p = arr;
4 printf("value:%d,%d,%d,%d\n",p[0],p[-2],p[16],p[100]);
5}
把數組轉為指針訪問的時候很容易出現這樣的錯誤，但是你要是拿着數組下表訪問，這段代碼編譯會報warning。這個錯誤也是天知道結果會是怎樣，反正程序可以正常跑着，結果就是不多。
不要隨便強轉指針的類型
先看段簡單的代碼
1int main(){
2 char c = 'a';
3 int *p = (int *)&c;
4 *p = 1314;
5 printf("value:%d\n",*p);
6}
這段代碼有多恐怖，我真的難以想象他的恐怖程度。
如果你在工程里面這樣寫了這樣的代碼，天知道會出現什么樣的結果。p指針指向了一個不屬於自己的空間地址，那片地址有可能是別的程序或者其他代碼正在使用，你就這樣改了別人的地址上的內容，天知道會出現什么。。。
重點來了 不要隨便強制轉換指針的數據類型，一定要清楚轉類型之后會不會越界訪問到其他內容。
迷途指針
1int *p = (int *) malloc(sizeof(int));
2*p = 100;
3free(p);
4*p = 200;
從內存中刪除一個對象或者返回時刪除棧幀后，並不會改變相關的指針的值。該指針仍然指向原來的內存地址，即使引用已經刪除，現在也可能已經被其它進程使用了。
解決迷途指針的方法就是，我們釋放指針對應的內存之后切記一定要把指針置為NULL，置空之后對指針使用會造成 segmentation fault error ，程序會崩潰。
解引用空指針
1int *p = (int *) malloc(sizeof(int)*1000);
2*p = 100;
3free(p);
4p = NULL;
這段代碼看起來沒啥問題，仔細看看也沒啥問題。但是這段代碼不知道會在線上崩潰到那一天，malloc返回的地址不是一定保證正確的，萬一內存分配不出來或者分配失敗了，你的程序瞬間就崩掉了。
總結
指針有很多好處，同時也有很多壞處。怎樣去平衡好處與壞處，我們一定要規范我們使用指針的姿勢，防止因為我們使用姿勢的問題導致線上崩潰。把握指針的本質，了解內存的原理，掌握這兩個重要的點能減少你平時在工作中的很多錯誤。
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