C 語言二級指針的段錯誤

C語言中的指針變量

C 語言中，指針變量也是變量，只不過跟 char、int 型等基本類型變量不同，指針變量中保存的是其他變量的地址和類型。

通過這個地址，並根據類型來讀取指定長度的字節，就可以把這個變量解析出來。

int a = 3;
int *p = &a; // & 是取地址符號，返回變量 a 的地址
printf("%d\n", *p);

C 語言中本身不支持字符串，但是通過 char * 類型的指針可以實現字符串效果：

char *s = "hello world";
printf("%s\n", s);

上面代碼中，創建指針變量 s，指向字符類型的變量。然後把變量 s 的值當做字符串類型來解析，直到碰到字符串結束標誌 \0 就結束讀取。

字符串數組

char *arr[] = {"hello world", "test"};
printf("%s\n", arr[0]);

上面代碼中，先創建數組 arr，數組中的每個元素都是 char * 類型，即指向字符的指針。然後把 arr[0] 數組第一個元素當做字符串解析。

char (*p)[10] = "hello";
printf("%s\n", *p);

二級指針

二級指針跟普通指針變量的區別在於：指針變量直接報錯目標變量的地址，而二級指針變量保存的是另一個指針變量的地址，另一個指針變量才真正保存目標變量的地址。

二級指針的主要用途：

• 字符串數組
• main 函數的入參 argv

字符串數組

上面示例用數組的形式實現了字符串數組，在聲明數組的同時初始化。其實還可以用二級指針實現字符串數組。

例如 char **p，聲明的變量 p 就是一個二級指針。p 指向的變量類型是 char *，即字符指針，然後這個字符指針才真正指向一個字符變量。

下面代碼是錯誤的示例，會報錯：segmentation fault。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main () {
    char **p;
    *p = "helo"; // 未分配內存空間就直接使用，報錯
    p[1] = "wold";
    
	printf("%s\n", *p);
	return 0;
}

出現段錯誤的原因是：編譯器會自動爲創建的 char ** 類型的變量 p 分配內存空間。但是，*p 指向的 char * 類型的變量則並沒有分配內存空間，就直接使用了。

只要讓 p 變量指向一塊經過初始化的內存，即可消除錯誤：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main () {
	// 分配內存空間，並將首地址返回給二級指針變量 p
	// 然後用這塊連續內存保存中間指針變量
    char **p = malloc(sizeof(char *) * 2);
    *p = "helo";
    p[1] = "wold";
    
	printf("%s\n", *p);
	return 0;
}

指向數組的指針

一維數組

int a[10];
int *p = a;

二維數組

二維數組不能像一維數組那樣簡單的傳遞指針變量。

二維數組本質上仍是內存中的一塊連續地址空間，只不過人爲的將這塊空間分隔爲固定長度的子空間。

只要確保指針每次加一時，可以跳到下一塊子空間，就可以用指針完美的表示二維數組。char (*p)[n] 就可以實現這個目的，其中 n 是子空間大小。

char (*p)[10] 這裏的括號不能省略，否則 char *p[10]，編譯器會從右到左解析，變量 p 解析爲數組，存放 10 個 char * 類型的變量。

#include <stdio.h>

int main () {
	char arr[2][10] = {{"hello"}, {'w'}};
	// 定義指針變量 p，指向有 10 個元素的 char 類型的數組
	char (*p)[10] = arr;
	
	printf("%s\n", *p);
	printf("%s\n", *(p+1));
	
	(*p)[0] = 'a';
	printf("%s\n", *p);
	
	(*(p + 1))[0] = 'a';
	printf("%s\n", *(p+1));
	
	return 0;
}