听翁恺老师mooc笔记（4）--指针的应用场景

指针应用场景一：交换两个变量的值

　　在学习函数时，交换两个数的值，做一个swap函数，传递值进去，也可以将两个值交换过来，没问题，可是离开swap就没有用了，为什么？因为传进去的是两个值。

 #include <stdio.h>
 void swap(int a,int b);

 int main(void) {
     int i=;
     int j=;
     swap(i,j);
     printf("i=%d,j=%d\n",i,j);
     return ;
 }

 void swap(int a,int b){
     int p;
     p=a;
     a=b;
     b=p;
     printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
 }

　　现在学过指针后，就可以用指针来交换变量了，传两个地址进去，试一下：

 #include <stdio.h>
 void swap(int *pa,int *pb);

 int main(void) {
     int a=;
     int b=;
     swap(&a,&b);
     printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
     return ;
 }

 void swap(int *pa,int *pb){
     int t;
     t=*pa;
     *pa=*pb;
     *pb=t;
 }

　　swap函数的参数是两个指针，在swap内部使用的都是*运算符，在main里将a，b的地址传递过去，运行我们发现值交换成功了。

指针应用场景二：函数通过指针返回多个值

　　在上面的例子中，swap函数在做交换后，返回来2个值，只返回a不够，还应该返回b。所以某些值就只能通过指针带回，也就是说传入的参数实际上是需要保存带回的结果的变量。再看一个例子：

 #include <stdio.h>
 void minmax(int a[],int len,int *max,int *min);

 int main(void) {
     int a[]={,,,,,,,,,,,,,,,,};
     int min,max;
     minmax(a,sizeof(a)/sizeof(a[]),&min,&max);
     printf("min=%d,max=%d\n",min,max);
     return ;
 }

 void minmax(int a[],int len,int *min,int *max){
     int i;
     *min =*max=a[];
     for(i=;i<len;i++){
         if(a[i]<*min){
             *min=a[i];
         }
         if(a[i]>*max){
             *max=a[i];
         }
     }
 }

　　minmax函数有4个参数，第一个参数a[]是数组，在这个参数中找出最大和最小的数组元素，第二个len是表示数组的长度，最后两个是*max和*min，minmax函数需要算出两个结果，最小值和最大值。两个结果不可能通过函数的返回值来获得，返回值只能返回一个，那么需要通过两个指针来返回两个结果。

　　在minmax函数中，首先使*min和*max等于a的第一个元素。然后使用for循环从第二个元素起遍历整个数组，如果发现某个元素比*min小了，就将该值赋值给*min。最后在main里调用minmax函数，使用sizeof函数得到数组的长度传递过去，然后将main里的int类型min和max取地址传递给minmax函数。查看下运行的结果，min是1，max是55.

　　这就是指针应用非常常见的一个场景，需要函数处理的结果不止一个，通过指针把要接受结果的变量的地址传递过去，然后在函数内部把这些变量的值填好，同时传递回来。所以虽然*min和*max是传递进去的参数，但是他们的作用是把值带出来。

指针应用场景二b：函数返回运算的状态，结果通过指针返回

　　函数在运算的过程中遇到一些特殊的状态，或者说在函数运算时没有得到正确的结果，常用的套路是什么那？是让函数返回特殊的不属于有效范围内的值来表示出错。在C语言的标准库里，和文件操作相关的函数里能看到大量的这样的例子，这些函数要么返回-1要么返回0来表示这个操作没有成功。如果当函数返回任何值都是有效的可能结果时，0或者-1也是属于有效的，就没有办法通过返回值来表示结果是否正确，这时需要分开返回：函数的状态通过返回值来返回，实际的值通过指针参数来返回。这样做的好处是，可以容易的将结果放在if语句里去，看下两个值做除法的例子：

 #include <stdio.h>
 //return 如果除法成功，返回1；否则返回0
 int divide(int a,int b,int *result);

 int main(void) {
     int a=;
     int b=;
     int c;
     if(divide(a,b,&c)){
     printf("%d/%d=%d\n",a,b,c);
 }
     return ;
 }

 int divide(int a,int b,int *result){
     int ret=;
     if(b==) ret = ;
     else{
         *result=a/b;
     }
     return ret;
 }

　　divide函数有三个参数，整数a和整数b，a除以b的结果放在第三个参数*result中，函数的返回值是如果除法是成功的，则返回值返回1，如果除数是0，让返回值为0，程序就终止不去做除法运算了产生异常返回0.在main里，如果返回值是1，条件满足打印输出abc的结果，如果返回值是0，条件不满足，不打印，因为如果除数b为0，c里是不能产生任何有意义的值。

　　这种场景就是函数运算可能回出错，这种错误通过另外的场景表达出来，在c语言里只能这样。在后续的C++，java语言中，采用异常机制来解决这个问题。

指针最常见的错误：

　　初学者在学习指针时最长犯的错误是，定义来指针变量，还没有指向任何变量，就开始使用指针。比如：

int *p；
int k;
k=;
*p=;

　　首先定义*p，*p没有指向任何一个变量，这个时候定义k，为k赋值。然后*p不是相当于一个变量吗，也为*p赋值一个值。这是不可行的，为什么？因为在定义时，*p是空的，没有指向任何一个具体的变量，没有被赋予一个实际的值，这个时候给*p赋值12，这个时候会发生的什么情况那，首先所有的本地变量都不会有默认的初始值，如果没有赋值就不会是个明确的值，可能是个乱七八糟的值，如果把这个乱七八糟的值当成一个地址的时候，p可能会指向一个莫名其妙的地方，所以当*p=12时，则就是把这个莫名其妙的地方写入12，但这个莫名其妙的地方恰巧是不可写的，这个时候程序就会崩溃。

　　试一下，如果int *p=0，让*p指向一个明确的不应该去的地方，这个时候程序可能就会出现一个段错误（和编译器有关），也可能编译可以过去，但是运行时结果出现问题，另外如果*p不赋值，同样可能编译能够过去，但是总有一天会出错，你不能保证*p里不指向一个不可写或者不存在的地方。这两种情况，在devc++环境下，都是编译可过，运行时出现错误：