指針使得 C 語言能夠更高效地實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)底層硬件的操作，而計(jì)算機(jī)硬件的操作很大程度上依賴地址，指針便提供了一種對地址操作的方法，在一定意義上，指針是c語言的精髓，所以一定要耐心看完。

　　指針對于很多c語言初學(xué)者來說可能難以理解，一不小心可能被指針的指向關(guān)系繞進(jìn)去，在這里就對指針做一些總結(jié)，寫一下自己的理解。

　　一. 指針的介紹

　　在程序中，我們聲明一個變量（int a = 1），將數(shù)據(jù)1存到變量a中，計(jì)算機(jī)內(nèi)部會將這個數(shù)據(jù)存到內(nèi)存（RAM）中，那么，數(shù)據(jù)存到某個地方，就會涉及地址。就像你買的快遞，快遞到了就要存到某個驛站里面放著，你的快遞就是一個數(shù)據(jù)，驛站就是一個變量，這個驛站就要有地址，不然全國這么多驛站你怎么知道你的快遞在哪個驛站。

　　到這里，地址的概念應(yīng)該有了吧。

　　現(xiàn)在想想地址（比如0x0000 0001）不也是一個數(shù)據(jù)嗎，那么不也可以用一個變量存地址這個數(shù)據(jù)？是的，可以，這個變量就是指針，指針?biāo)褪谴鎯α硪粋€變量的內(nèi)存地址的一種數(shù)據(jù)類型，即指針的內(nèi)容就是另一個變量的內(nèi)存地址。

　　指針本身也是一個變量，所以指針變量也有自己的地址，只是它有點(diǎn)特殊，它存放的是另一個變量的地址而已，理解這句話就行。

　　前面講到過指針?biāo)且环N數(shù)據(jù)類型，為了方便，我們就規(guī)定在這種類型后面加*號表示該類型指針，有char型指針（char *）、double型指針(double *)和int型指針（int *）等等。

　　試著敲一下下面一段代碼，可以加深對指針的認(rèn)識：

　　int a = 1;       // 定義一個int型變量

　　int *p = &a;     // 定義一個int型指針p，&a表示對a取地址，指針p的內(nèi)容是a的地址

　　// int  *p;   p = &a;    // 第二行也可以這樣寫，意思一樣

　　printf("%p\n", &a);      // 打印a的地址

　　printf("%p\n", p);       // 打印指針p指向的地址

　　// %p是打印地址（指針地址），是十六進(jìn)制的形式

　　C/C++ 中規(guī)定了 * 操作符來從對應(yīng)指針類型存放的地址中拿出相應(yīng)數(shù)據(jù)，再定義一個變量int b = *p，指針p存了a的地址，*p就是拿出a的值，b的值就變成了1，*操作也被稱為解引用。

　　二. 指針的相關(guān)操作（運(yùn)算）

　　算數(shù)運(yùn)算：+、-、++、--、

　　指針的運(yùn)算是特別容易搞錯的，千萬不能以為和普通類型（比如int型數(shù)據(jù)）的運(yùn)算一樣。

　　指針的加減運(yùn)算：

　　1.指針+1/指針-1，加/減的是整個指針類型的長度，與其說指針的加減法，我認(rèn)為不如說成指針的偏移更合適，接下來看為什么是偏移，舉個非常明顯的例子：

　　char a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 定義一個char型數(shù)組，這里的a實(shí)質(zhì)上是一個指針，指向這個數(shù)組的首元素a[0]的指針

　　char *p = a;

　　printf("%d\n", *p);        // 輸出1 --> a[0]

　　printf("%d\n", *(p + 1));  // 輸出2 --> a[1]

　　......

　　看輸出的結(jié)果就很容易看出規(guī)律，p指針指向a[0]，特別注意p+1指針變成指向a[1]，所以*(p+1)  = a[1] = 2，而不是*(p+1)  = a[0] + 1 = 2，當(dāng)然這里兩個答案湊巧一樣，但是把數(shù)組的內(nèi)容換一下就不會是一樣了，如果是改成(*p) + 1，那么就是(*p) + 1 = a[0] + 1 = 2，同理可以改成p+2、p+3......

　　還有試著定義其它類型的數(shù)組（比如int型：int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};），看看是不是這個規(guī)律，就可以知道指針加減的是這個指針類型的長度，也就是指針的偏移，還可以嘗試定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組，將會有更深的理解。

　　減法就不用多說了，理解了指針p+1/p-1，那么指針p++/p--其實(shí)是一樣的，都是偏移。

　　三. 多級指針

　　說起多級指針這個東西，曾經(jīng)大一學(xué)c語言的時候，學(xué)到二級指針都已經(jīng)把我給繞暈了，如果當(dāng)時你給我寫個int ********p出來，我估計(jì)直接崩潰到放棄。

　　我們先來說說二級指針吧！前面有講到，指針也是一種數(shù)據(jù)類型，是一種變量，也有自己的地址，所以既然有地址，而指針就是存放另一個變量的地址的呀，那為什么不能再用一個指針存放這個指針的地址呢，對吧！所以就有了二級指針，就是指向指針的指針。

　　ok！來點(diǎn)生活上的東西，快遞柜大家都用過吧，快遞小哥給你發(fā)一個取件碼你就能拿到快遞。

　　這里的每一個柜子就是一塊內(nèi)存，取件碼就是地址，柜子里的快遞就是存儲在內(nèi)存的內(nèi)容/數(shù)據(jù)。

　　假如快遞小哥把你的快遞放到"058柜子"，給你發(fā)取件碼，那么你輸入取件碼就可以取到快遞。

　　如果快遞小哥逗你一下，故意給你發(fā)"057柜子"的取件碼，然后在"057柜子"放一張紙條，上面寫:快遞在058柜子，這時候你肯定是按照紙條從"058柜子"里就可以拿到快遞。

　　這里的"057柜子"就是指針，指針里面存放另一個變量（058柜子）的地址。

　　如果快遞小哥給你發(fā)"056柜子"的取件碼，在"056柜子"里放一張紙條寫：快遞在"057柜子"里，又在"057柜子"里放一張紙條寫：快遞在"058柜子"里。

　　這里的"056柜子"就是二級指針，"057柜子"就是指針，"058柜子"就是指針存放的另一個變量。

　　現(xiàn)在明白了二級指針吧，那么，N級指針也就那樣，也就是指向指針的指針的指針的指針的指針........，是不是非常簡單！

　　int a = 1;

　　int *p = &a;

　　int **pp = &p;     // 二級指針pp存放指針p的地址，即二級指針pp指向指針p

　　int ***ppp = &pp;  // 三級指針ppp存放二級指針pp的地址，即三級指針ppp指向二級指針pp

　　......

　　總之，如果一個內(nèi)存如果存放的是另一個變量的地址，那么就叫指針。一塊內(nèi)存要么存放實(shí)際內(nèi)容/數(shù)據(jù)，要么存放的是另一個變量的地址，確實(shí)是剛剛所說的非常簡單。

　　【總結(jié)兩點(diǎn)】：

　　1. 指針本身也是一個變量，也有自己的地址，需要內(nèi)存存儲。

　　2. 指針存放的是所指向的變量的地址，這個所指向的變量也可以是一個指針。

　　【特別注意】：面試可能被問到指針的大小

　　1. 指針的大小跟指針是什么類型的沒有任何關(guān)系。

　　2. 在32為系統(tǒng)系統(tǒng)中，所有的指針大小都是4個字節(jié)，原因是32系統(tǒng)上所有變量的地址都是32位的，而指針用來存地址的。

　　最后，大家要明白一個概念，其實(shí)并沒有什么多級指針這種東西，多級指針就是個指針，稱為多級指針是為了我們方便表達(dá)而取的邏輯名稱。

　　四. 多維數(shù)組

　　二維數(shù)組其實(shí)和二級指針有著相似的理解方法：

　　比如a[3][2]，把它理解成一個一維數(shù)組來看待，這個一維數(shù)組里面有三個元素，只是這個一維數(shù)組有點(diǎn)特殊，它的每個元素又是一個一維數(shù)組而已。

　　懂了上面這段話，二維數(shù)組就很好理解。

　　前面我們已經(jīng)知道一維數(shù)組a[3]中，a實(shí)質(zhì)上是一個指針，指向這個數(shù)組首元素a[0]：

　　int a[3] = {1, 2, 3};

　　// a[0]  -->  *a

　　printf("%d\n", *a);       // 打印 1  -->  a[0] 的值

　　// a[1]  -->  *(a + 1)

　　printf("%d\n", *(a + 1)); // 打印 2  -->  a[1] 的值

　　// a[2]  -->  *(a + 2)

　　printf("%d\n", *(a + 2)); // 打印 3  -->  a[2] 的值

　　那么，二維數(shù)組a[3][2]當(dāng)成一維數(shù)組看是不是可以得出：

　　int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};

　　// a[0][0]  -->  (*a)[0]

　　printf("%d\n", (*a)[0]);       // 打印 1  -->  a[0][0] 的值

　　// a[1][0]  -->  (*(a + 1))[0]

　　printf("%d\n", (*(a + 1))[0]); // 打印 3  -->  a[1][0] 的值

　　// a[2][0]  -->  (*(a + 2))[0]

　　printf("%d\n", (*(a + 2))[0]); // 打印 5  -->  a[2][0] 的值

　　// a[2][1]  -->  (*(a + 2))[1]

　　printf("%d\n", (*(a + 2))[1]); // 打印 6  -->  a[2][1] 的值

　　// ..... 二維數(shù)組其它元素類似都可以輸出

　　結(jié)論一：a[m][n]  等價于 （*(a + m)[n]  -->就是一個數(shù)組指針(后面會提到）

　　基于前面兩種指針和數(shù)組的變換，可以繼續(xù)得出：

　　int a[3][2] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};

　　// a[0][0]  -->  (*a)[0]  -->  *(*a + 0)  -->  把 *a 當(dāng)成整體

　　printf("%d\n", *(*a));           // 打印 1  -->  a[0][0] 的值

　　// a[1][0]  -->  (*(a + 1))[0]  -->  *(*(a + 1) + 0)

　　printf("%d\n", *(*(a + 1)));     // 打印 3  -->  a[1][0] 的值

　　// a[2][0]  -->  (*(a + 2))[0]  -->  *(*(a + 2) + 0)

　　printf("%d\n", *(*(a + 2)));     // 打印 5  -->  a[2][0] 的值

　　// a[2][1]  -->  (*(a + 2))[1]  -->  *(*(a + 2) + 1)

　　printf("%d\n", *(*(a + 2) + 1)); // 打印 6  -->  a[2][1] 的值

　　// ..... 二維數(shù)組其它元素類似都可以輸出

　　結(jié)論二：a[m][n]   等價于   *(*(a + m) + n)

　　五. 數(shù)組指針與指針數(shù)組

　　1. 數(shù)組指針：指針在后，說明它就是個指針，所以數(shù)組指針指向的是數(shù)組，相當(dāng)于一次聲明了一個指針。從前面就已經(jīng)知道，二維數(shù)組a[3][2]中，a實(shí)質(zhì)上就是一個數(shù)組指針。

　　公式：

　　指向的那個數(shù)組的元素類型  (*指針名字)[指向的數(shù)組的元素個數(shù)]

　　2. 指針數(shù)組：數(shù)組在后，說明它就是個數(shù)組。字符數(shù)組是什么？就是存放字符的數(shù)組，那么指針數(shù)組就是存放指針類型的數(shù)組，相當(dāng)于一次聲明了多個指針。

　　公式：

　　數(shù)組元素的類型  數(shù)組名字[數(shù)組元素個數(shù)]

　　char *a[3] = {"red", "green", "blue"};

　　char **pp = a;    //定義二級指針pp, a本質(zhì)上相當(dāng)于二級指針

　　printf("%s\n", pp[0]);    // 打印 red

　　printf("%s\n", pp[1]);    // 打印 green

　　printf("%s\n", pp[2]);    // 打印 blue

　　直觀上區(qū)分?jǐn)?shù)組指針和指針數(shù)組的方法：

　　由于數(shù)組指針的 [] 比 * 的優(yōu)先級高，所以數(shù)組指針的指針加括號，所以看看指針有沒有用圓括號括起來，就可以區(qū)分開。

　　六. 其它

　　關(guān)于指針想寫的內(nèi)容還有很多，其實(shí)這只是開了個頭，比如：野指針、函數(shù)指針、函數(shù)參數(shù)傳遞方式、const 修飾指針、動態(tài)內(nèi)存分配: malloc 和 free、堆, 棧、內(nèi)存泄露......，以后再慢慢補(bǔ)齊。

　　指針在鏈表使用的比較多，多寫一些鏈表的操作會對指針理解很有幫助，鏈表節(jié)點(diǎn)的增加、刪除、修改、查找，單向鏈表、雙向鏈表、雙向循環(huán)鏈表、內(nèi)核鏈表等等。

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電子技術(shù)應(yīng)用專欄作家 一口Linux

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