指针（续）

main函数原型

定义

main函数有多种定义格式，main函数也是函数，函数相关的结论对main函数也有效。

main函数的完整写法：

 int main(int argc, char *argv[]){..}
 int main(int argc, char **argv){..}

扩展写法：

 main(){}  等价 int main(){}   // C11之后不再支持 缺省 返回类型
 int main(void){}   等价 int main(){}
 void main(void){}  等价 void main(){}
 int main(int a){}
 int main(int a, int b, int c){}
 ...

说明

① argc，argv是形参，他们俩可以修改

② main函数的扩展写法有些编译器不支持，编译报警告

③ argc和argv的常规写法

• argc：存储了参数的个数，默认是1个，也就是运行程序的名字
• argv：存储了所有参数的字符串形式

④ main函数是系统通过函数指针的回调调用。

演示

代码：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)  // {"abc","aaa"}   对行地址解引用，得到首列地址
{
	// 访问参数个数 argc
	printf("argc=%d\n", argc);
	
	// 遍历参数（每一个参数都是一个字符串常量）
	for(int i=0;i< argc; i++){
		printf("%s,%s\n", argv[i], *(argv+i));
	}
	printf("\n");
}

运行结果：

常量指针与指针常量

常量类型

① 字面量：直接使用固定值（如：12，hello，orange, 杨家辉三角），符号常量和枚举在编译器转换为了字面量

② 只读常量：用const修饰的变量，初始化之后不可修改。

const int a = 10;  // 只读常量
a = 21;  // 编译报错

常量指针

• 本质：指向常量数据的指针

• 语法：

  const 数据类型 *变量名;
  const 数据类型* 变量名;
  

• 举例：

  const int *p;   // p是常量指针
  

• 特性：

  • 指向对象的数据不可改变（int a = 10; const int *p = &a; *p = 20;，非法）
  • 指针本身的指向可以改变（int a = 10, b = 20; const int *p = &a; p = &b;，合法）

• 案例：

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	int a = 10;        // 变量
  	const int *p = &a; // 常量指针
  	
  	// *p = 100;       // 错误，指针指向的数据不可改变
  	printf("%d\n", *p);// 10
  	
  	int b = 20;        // 变量
  	p = &b;            // 正确，指针指向可以改变
  	printf("%d\n", *p);// 20
  }
  

指针常量

• 本质：指针本身是常量，指向固定地址

• 语法：

  数据类型* const 变量名;
  数据类型 *const 变量名;
  

• 特性：

  • 指向对象的数据可以改变（int a = 10; int* const p = &a; *p = 20;，合法）
  • 指针本身的指向不可改变（int a = 10, b = 20; int* const p = &a; p = &b;，非法）

• 注意：

  定义时必须初始化：

  int a = 10;
  int* const p = &a;  // 正确
  

• 案例：

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	int a = 10;        // 变量
  	int* const p = &a; // 指针常量
  	
  	*p = 100;          // 正确，指针指向的数据可以改变
  	printf("%d\n", *p);// 100
  	
  	int b = 20;        // 变量
  	// p = &b;            // 错误，指针指向不可改变
  	printf("%d\n", *p);// 100
  }
  

常量指针常量

• 本质：指针指向和指向对象的数据都不可改变

• 语法：

  const 数据类型* const 变量名;
  const 数据类型 *const 变量名;
  

• 举例：

  const int* const p;  // p是常量指针常量
  

• 特性：

  • 指向对象的数据不可改变（int a = 10; int* const p = &a; *p = 20;，非法）
  • 指针本身的指向不可改变（int a = 10, b = 20; int* const p = &a; p = &b;，非法）

• 注意：

  定义时需要初始化：

  int a = 10;
  const int *const p = &a; // 正确
  

  简单理解：不管是常量指针、指针常量还是常量指针常量，本质上都是一个赋值受到限制的指针变量。

总结对比

类型	语法	指向可变	数据可变
常量指针	const int *p	✔️	❌
指针常量	int *const p	❌	✔️
常量指针常量	const int *const p	❌	❌

关键点

1. const 在 * 左侧：修饰数据（常量指针）
2. const 在 * 右侧：修饰指针（指针常量）
3. 函数参数优先使用常量指针，提高代码安全性
4. 指针常量必须初始化，且不可重新指向

野指针、空指针、空悬指针

野指针

定义：

指向无效内存区域(比如未初始化、已释放或者越界访问)的指针称之为野指针。野指针会导致未定义（UB）行为。

危害：

• 访问野指针可能引发段错误（Segmentation Fault）
• 可能破坏关键内存数据，导致程序崩溃。

产生场景：

1. 指针变量未初始化

   int *p;    // p未初始化，是野指针
   printf("%d\n", *p); // 危险操作：p就是野指针
   

2. 指针指向已释放的内存

   int *p = malloc(sizeof(int)); // 在堆区申请1个int大小的内存空间，将该空间地址赋值给指针变量p
   free(p); // 释放指针p指向的空间内存
   printf("%d\n", *p); // 危险操作：p就是野指针
   

3. 返回局部变量的地址

   int* fun(int a, int b)
   {
       int sum = a + b; // sum就是一个局部变量
       return ∑  // 将局部变量的地址返回给主调函数
   }
   
   int main()
   {
       int *p = fun(2,3);
       printf("%d\n", *p); // 危险操作：p就是野指针
   }
   

如何避免野指针：

1. 初始化指针为NULL

2. 释放内存后立即置指针为NULL

3. 避免返回局部变量的地址

4. 使用前检查指针有效性（非空校验，边界检查）。

   int fun(int *pt)
   {
       int *p = pt;
       // 校验指针
       if(p == NULL) // 结果为假   等价于 if(!p)  其实底层： if(p == 0)
       {
           printf("错误！");
           return -1;
       }
       printf("%d\n", *p);
       return 0;
   }
   

空指针

**定义：**值为NULL的指针，指向地址0x000000000000（系统保留，不可访问）

**作用：**明确表示指针当前不指向有效内存，一般用作指针的初始化。

示例：

int *p = NULL;  // 初始化为空指针

free(p);   // 释放后置空
p = NULL;

空悬指针

**定义：**指针指向的内存已经被释放，但未重新赋值。空悬指针是野指针的一种特例。

示例：

char *p = malloc(100); // 在堆区分配100个char的空间给p
free(p); // 释放指针p指向的内存空间
printf("%p,%d\n", p, *p); // p可以正常输出，*p此时属于危险操作 
// p指向的内存空间被回收，但是p指向空间的地址依然保留，此时这个指针被称作空悬指针

void与void*的区别

定义

• void： 表示“无类型/空类型”，用于函数返回类型或者参数。

  void func(void);    // 没有返回值也没有参数，一般简写：void func();
  

• *void：**通用指针类型（万能指针），可指向任意类型数据，但需要强制类型转换后才能解引用。

  void* ptr = malloc(4);  // ptr指向4个字节大小的堆内存空间  
  // 存放int类型数据
  int *p = (int*)ptr;
  *p = 10;
  
  // 存放float类型数据
  float* p1 = (float*)ptr;
  *p = 12.5f;
  
  // 存放char类型数组
  char* p2 = (char*)ptr;
  
  // 以下写法完全错误
  float* ptr = malloc(4);
  int *p = (int*)ptr;  // 此时编译报错，类型不兼容 float* int*
  

  注意：只能是具体的类型（int*,double*,float*,char*...）和void*之间转换

注意事项

• void不能直接解引用（*ptr 会报错）
• 函数返回void*需要外部接收的时候明确类型（不明确类型，就无法解引用）

示例

#include <stdio.h>

/**
 * 定义一个返回类型为void*类型的指针函数
 */
void* proces_data(void* p)
{
	return p;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	// int类型
	int m = 10;
	int* p_int = &m;
	
	int* result_int = (int*)proces_data(p_int);
	printf("Integer value：%d\n", *result_int);
	
	// double类型
	double pi = 3.1415926;
	double* p_double = &pi;
	
	double* result_double = (double*)proces_data(p_double);
	printf("Double value：%lf\n", *result_double);
	
	// void* p_void = proces_data(p_double);
	// printf("Void value：%lf\n", *p_void);
	// *p_void = 20;
	
	// 注意：void* 修饰的指针是可以进行赋值操作的，但是不能对其解引用
	
	return 0;
}

运行结果：