你必须知道的指针基础-3.指针的移动及指针的危险

一、指针的移动

1.1 指针的向前及向后移动

　　指针每次加一就是指针向前移动指针类型对应的字节数。下面通过一个int指针来指向一个int数组，看看指针的加法运算到底是个什么鬼？

    int nums[]={33,55,77,88,99};
    int* ptr = nums;
    printf("%d\n",*ptr);
    ptr++; // ptr是int类型的指针，所以向后移动4个字节
    printf("%d\n",*ptr);
    ptr+=2; // 向后移动2*4 个字节
    printf("%d\n",*ptr);

　　运行结果如下图所示：

　　可以看到，指针的加法就是向前移动指定类型字节数，在数组中就是指向下一个元素。

　　下面再来看看与加法相反的减法，仍然以上面的代码为例，新增一句：ptr--;

    int nums[]={33,55,77,88,99};
    int* ptr = nums;
    printf("%d\n",*ptr);
    ptr++; // ptr是int类型的指针，所以向后移动4个字节
    printf("%d\n",*ptr);
    ptr+=2; // 向后移动2*4 个字节
    printf("%d\n",*ptr);
    ptr--;
    printf("%d\n",*ptr);

　　运行结果如下图所示：

　　可以看出，减法即代表向后移动指针类型对应的字节数。

1.2 char类型指针的移动

　　对于char类型的指针移动，实际就是指向下一个字符或上一个字符：

    char s1[]="hello edisonchou.cn";
    char* p=s1;
    p=p+2; // char类型占一个字节，因此这里向后移动2*1个字节
    printf("%s\n",s1);
    printf("%s\n",p);

　　这里实现了一个类似于求子串的操作，运行结果如下图所示：

1.3 同类型指针的相减

　　同类型指针相减，得出的是相距的数据类型的长度。下面以两个指向同一个int数组的int类型指针为例，验证一下是否得到相距的数据类型的长度：

    int nums[]={33,44,55,66,77};
    int* iP1=nums;
    int* iP2=nums;
    iP2=iP2+3; // 同类型指针相减得出的是相距的数据类型的长度
    printf("The distance is %d\n",iP2-iP1);

　　当iP2-iP3得到的是距离是3，这是因为iP2在进行减法操作之前已经向前移动了3个int类型的长度。

二、指针强大但又危险

2.1 从你家到他家

　　刚刚了解了指针的移动的强大，现在我们来看看指针的强大所带来的一些“危险”。例如下面一段代码，我们定义了两个int类型的整数。

    int i1=555;
    int i2=666;
    int* p=&i1;
    printf("%d,%d\n",&i1,&i2);
    p--;
    int i3=*p; //从p当前指向的内存中取出4个字节，解释成i3
    printf("%d\n",i3);

　　在指针p的定义中，我们指向的是i1。而当我们对p指针进行减法运算移动时，我们发现当前p指针指向的居然不是i1而是i2了。这也就说明，本来声明指针时指向的是你家的地址，而当对指针进行运算操作后却指向了隔壁老王家的地址，这是搞什么鬼！

　　可以从运行结果图看出，i1和i2的地址分别为2686740和2686736（是连续的地址），p指针最开始指向的是i1。而当p向后移动之后，此时已经指向了i2。因此，输出的值为666。

2.2 内存访问越界

　　继续上面的例子，我们此时再将p指针向后移动，看看此时p指针所指向的内容的值是多少？当我们再把p指针向后移动99999位时，其所指向的内容的值又是多少？

    int i1=555;
    int i2=666;
    int* p=&i1;
    printf("%d,%d\n",&i1,&i2);
    p--;
    int i3=*p; //从p当前指向的内存中取出4个字节，解释成i3
    printf("%d\n",i3);

    p--;
    printf("%d\n",*p);

　　当运行程序后，结果变为了下图：

　　那么，这个4200782地址是个什么鬼？它存放的又是什么内容？我们不得而知，这也是另一个程序里边某个变量所存储的位置，但现在在我们这个程序中居然通过指针访问到了！这是个可怕的事情！想想，当A程序中的指针通过移动取得了B程序中的内存地址或数据内容，再对指针对其修改数据，这是一件不安全的事儿！想想一帮苦逼程序员辛辛苦苦加班加点做的游戏，轻而易举地就被挂了外挂，本来需要用RMB才能买的积分或者道具让外挂直接给改了，是不是觉得人生已经没有意义啦？

　　下面一段代码则展示了，当指针移动的距离过大时，Windows系统会对此访问限制，程序直接报错。

    p-=99999; //这个内存地址可能是无法访问的，又被称为访问越界
    //Windows对此做了访问越界的限制
    printf("%d\n",*p);

　　运行结果是，直接崩溃，弹出错误按钮：

　　错误框的出现，代表了指针使用不当的危害，会给客户造成一定时间的延迟服务。因此，指针虽然很强大，但是也很危险！

参考资料

　　如鹏网，《C语言也能干大事（第三版）》

作者：周旭龙

出处：http://edisonchou.cnblogs.com

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