指針也就是內(nèi)存地址，指針變量是用來(lái)存放內(nèi)存地址的變量，不同類型的指針變量所占用的存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度是相同的，而存放數(shù)據(jù)的變量因數(shù)據(jù)的類型不同，所占用的存儲(chǔ)空間長(zhǎng)度也不同。有了指針以后，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)本身，也可以對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的變量地址進(jìn)行操作。

計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都必須放在內(nèi)存中，不同類型的數(shù)據(jù)占用的字節(jié)數(shù)不一樣，例如 int 占用 4 個(gè)字節(jié)，char 占用 1 個(gè)字節(jié)。為了正確地訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)，必須為每個(gè)字節(jié)都編上號(hào)碼，就像門(mén)牌號(hào)、身份證號(hào)一樣，每個(gè)字節(jié)的編號(hào)是唯一的，根據(jù)編號(hào)可以準(zhǔn)確地找到某個(gè)字節(jié)。

在計(jì)算機(jī)中, 所有的數(shù)據(jù)都是存放在存儲(chǔ)器中的, 不同的數(shù)據(jù)類型占有的內(nèi)存空間的大小各不相同。內(nèi)存是以字節(jié)為單位的連續(xù)編址空間, 每一個(gè)字節(jié)單元對(duì)應(yīng)著一個(gè)唯一的編號(hào), 這個(gè)編號(hào)被稱為內(nèi)存單元的地址。比如: int類型占兩個(gè)字節(jié), char類型占1個(gè)字節(jié)等。內(nèi)存為變量分配存儲(chǔ)空間的首個(gè)字節(jié)單元的地址, 稱之為該變量的地址。地址用來(lái)標(biāo)識(shí)每一個(gè)存儲(chǔ)單元, 方便用戶對(duì)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的訪問(wèn)。在高級(jí)語(yǔ)言中地址形象地稱為指針， CPU 訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)需要的是地址，而不是變量名和函數(shù)名！變量名和函數(shù)名只是地址的一種助記符，當(dāng)源文件被編譯和鏈接成可執(zhí)行程序后，它們都會(huì)被替換成地址。編譯和鏈接過(guò)程的一項(xiàng)重要任務(wù)就是找到這些名稱所對(duì)應(yīng)的地址。

需要注意的是 變量名和函數(shù)名為我們提供了方便，讓我們?cè)诰帉?xiě)代碼的過(guò)程中可以使用易于閱讀和理解的英文字符串，不用直接面對(duì)二進(jìn)制地址，那場(chǎng)景簡(jiǎn)直讓人崩潰。雖然變量名、函數(shù)名、字符串名和數(shù)組名在本質(zhì)上是一樣的，它們都是地址的助記符，但在編寫(xiě)代碼的過(guò)程中，我們認(rèn)為變量名表示的是數(shù)據(jù)本身，而函數(shù)名、字符串名和數(shù)組名表示的是代碼塊或數(shù)據(jù)塊的首地址。

指針相對(duì)于一個(gè)內(nèi)存單元來(lái)說(shuō)，指的是單元的地址，該單元的內(nèi)容里面存放的是數(shù)據(jù)。在C語(yǔ)言中，允許用指針變量來(lái)存放指針，因此，一個(gè)指針變量的值就是某個(gè)內(nèi)存單元的地址或稱為某內(nèi)存單元的指針。

指針的定義與使用

變量的指針與指針變量：

在C語(yǔ)言中，允許用一個(gè)變量來(lái)存放指針，這種變量稱為指針變量。指針變量的值就是某份數(shù)據(jù)的地址，這樣的一份數(shù)據(jù)可以是數(shù)組、字符串、函數(shù)，也可以是另外的一個(gè)普通變量或指針變量

變量的指針就是變量的存儲(chǔ)地址，指針變量就是存儲(chǔ)指針的變量。指針變量是存放一個(gè)變量地址的變量，不同于其他類型變量，它是專門(mén)用來(lái)存放內(nèi)存地址的，也稱為地址變量。定義指針變量的一般形式為：類型說(shuō)明符 * 變量名 *

類型說(shuō)明符表示指針變量所指向變量的數(shù)據(jù)類型；* 表示這是一個(gè)指針變量；變量名表示定義的指針變量名，其值是一個(gè)地址，例如：char * p1;表示p1是一個(gè)指針變量，它的值是某個(gè)字符變量的地址

//定義指針變量與定義普通變量非常類似，不過(guò)要在變量名前面加星號(hào)*，格式為：
int *fp;//*表示這是一個(gè)指針變量，fp是一個(gè)指向int數(shù)據(jù)類型的指針
float *a,*b; //表示a和b都是指針變量，都指向一個(gè)為float數(shù)據(jù)類型的指針

指針變量的使用：

取地址運(yùn)算符&：?jiǎn)文窟\(yùn)算符&是用來(lái)取操作對(duì)象的地址。

例：&i 為取變量 i 的地址。對(duì)于常量表達(dá)式、寄存器變量不能取地址（因?yàn)樗鼈兇鎯?chǔ)在存儲(chǔ)器中，沒(méi)有地址）。

指針運(yùn)算符 * （間接尋址符）：與&為逆運(yùn)算，作用是通過(guò)操作對(duì)象的地址，獲取存儲(chǔ)的內(nèi)容。

例：x = &i x 為 i 的地址，*x 則為通過(guò) i 的地址，獲取 i 的內(nèi)容。

//賦值
int a = 100;//定義了一個(gè)a的整形變量
int *p_a = &a;//將一個(gè)int類型的指針p_a，p_a指向了a（也叫p_a指向了a的地址）
在定義指針變量 p_a 的同時(shí)對(duì)它進(jìn)行初始化，并將變量 a 的地址賦予它，此時(shí) p_a 就指向了 a。
值得注意的是，p_a 需要的一個(gè)地址，a 前面必須要加取地址符&，否則是不對(duì)的。

和普通變量一樣，指針變量也可以被多次寫(xiě)入，只要你想，隨時(shí)都能夠改變指針變量的值:

//定義普通變量
float a = 99.5, b = 10.6;
char c = '@', d = '#';
//定義指針變量
float *p1 = &a;//P1指向a的地址
char *p2 = &c;//p2指向c的地址
//修改指針變量的值
p1 = &b;//將p1改變指向?yàn)閎
p2 = &d;//將p2改變指向?yàn)閍

* 是一個(gè)特殊符號(hào)，表明一個(gè)變量是指針變量，定義 p1、p2 時(shí)必須帶 *。而給 p1、p2 賦值時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)知道了它是一個(gè)指針變量，就沒(méi)必要多此一舉再帶上 *，后邊可以像使用普通變量一樣來(lái)使用指針變量。也就是說(shuō)，定義指針變量時(shí)必須帶 *，給指針變量賦值時(shí)不能帶 *。

//注意
不允許把一個(gè)數(shù)賦予指針變量
int *p;
p = &a;
*p = 100;//這樣是錯(cuò)誤的


或者：
int b=200;
int *a;
a=b; //這樣也錯(cuò)誤，因?yàn)闆](méi)有加上取地址符&

指針變量存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)的地址，通過(guò)指針變量能夠獲得該地址上的數(shù)據(jù)：

#include 
int main(){
    int a = 66;//定義整形變量
    int *p = &a; //定義int的指針變量并指向a變量的地址
    printf("%d, %d
", a, *p);  //兩種方式都可以輸出a的值
    return 0;
}


//假設(shè) a 的地址是 0X1000，p 指向 a 后，p 本身的值也會(huì)變?yōu)?0X1000，*p 表示獲取地址 0X1000 上的數(shù)據(jù)，
也即變量 a 的值。所以從運(yùn)行結(jié)果看，*p 和 a 是等價(jià)的。


CPU 讀寫(xiě)數(shù)據(jù)必須要知道數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址，普通變量和指針變量都是地址的助記符，雖然通過(guò) *p 和 a 獲取到的數(shù)據(jù)一樣，
但它們的運(yùn)行過(guò)程稍有不同：a 只需要一次運(yùn)算就能夠取得數(shù)據(jù)，而 *p 要經(jīng)過(guò)兩次運(yùn)算，多了一層“間接”。


//程序被編譯和鏈接后，a、p 被替換成相應(yīng)的地址。使用 *p 的話，要先通過(guò)地址 0XF0A0 取得變量 p 本身的值，
這個(gè)值是變量 a 的地址，然后再通過(guò)這個(gè)值取得變量 a 的數(shù)據(jù)


也就是說(shuō)，使用指針是間接獲取數(shù)據(jù)，使用變量名是直接獲取數(shù)據(jù)，前者比后者的代價(jià)要高。

可以用指針來(lái)改變被指向那個(gè)變量的值 如：

#include 
int main(void){
    int a = 1, b = 66, c = 2;//定義普通變量
    int *p = &a;  //定義指針變量并指向a的地址
    *p = b;  //通過(guò)指針變量將a的值改變了 （因?yàn)樵谶@里，*p指向了a 就等于*p和a身處同一個(gè)內(nèi)存空間了，
                                                                所以對(duì)*p修改 就相當(dāng)于對(duì)a修改）
    c = *p;  //把指針p的值的賦值給了C (根據(jù)前面說(shuō)的，相當(dāng)于將a賦值給了C)
    printf("%d, %d, %d, %d
", a, b, c, *p);//所以他們的值都是同一個(gè)了
    return 0;
}
*在不同的場(chǎng)景下有不同的作用：*可以用在指針變量的定義中，
表明這是一個(gè)指針變量，以和普通變量區(qū)分開(kāi)；使用指針變量時(shí)在前面加*表示獲取指針指向的數(shù)據(jù)，或者說(shuō)表示的是指針指向的數(shù)據(jù)本身。

也就是說(shuō)，定義指針變量時(shí)的*和使用指針變量時(shí)的*意義完全不同。以下面的語(yǔ)句為例：

int *p = &a;//這里表示指向a的地址
*p = 100;  //這里表示獲取指針?biāo)赶虻臄?shù)據(jù)

其他一些騷操作：

int x, y, *px = &x, *py = &y;
y = *px + 5;  //表示把x的內(nèi)容加5并賦給y，*px+5相當(dāng)于(*px)+5
y = ++*px;  //px的內(nèi)容加上1之后賦給y，++*px相當(dāng)于++(*px)
y = *px++;  //相當(dāng)于y=(*px)++
py = px;  //把一個(gè)指針的值賦給另一個(gè)指針

關(guān)于“&”和“*”

“&”和“ * ”都是右結(jié)合的。假設(shè)有變量 x = 10，則*&x 的含義是，先獲取變量 x 的地址，再獲取地址中的內(nèi)容。因?yàn)椤?”和“ * ”互為逆運(yùn)算，所以 x = *&x。

假設(shè)有一個(gè) int 類型的變量 a， pa 是指向a的指針，那么*&a和&*pa分別是什么意思呢？

*&a可以理解為*(&a)，&a表示取變量 a 的地址（等價(jià)于 pa），*(&a)表示取這個(gè)地址上的數(shù)據(jù)（等價(jià) * pa），繞來(lái)繞去，又回到了原點(diǎn)，*&a仍然等價(jià)于 a。

&*pa可以理解為&(*pa)，*pa表示取得 pa 指向的數(shù)據(jù)（等價(jià)于 a），&(*pa)表示數(shù)據(jù)的地址（等價(jià)于 &a），所以&*pa等價(jià)于 pa。

野指針與空指針

空指針是說(shuō),這個(gè)指針沒(méi)有指向一塊有意義的內(nèi)存,比如說(shuō):char* k; 這里這個(gè)k就叫空指針.我們并未讓它指向任意點(diǎn).

又或者char* k = NULL; 這里這個(gè)k也叫空指針,因?yàn)樗赶騈ULL 也就是0,注意是整數(shù)0,不是'?'

一個(gè)空指針我們也無(wú)法對(duì)它進(jìn)行取內(nèi)容操作,空指針只有在真正指向了一塊有意義的內(nèi)存后,我們才能對(duì)它取內(nèi)容.也就是說(shuō)要這樣 k = "hello world!"; 這時(shí)k就不是空指針了.

對(duì)于空指針值，一般的文檔中傾向于用 NULL 表示，而沒(méi)有直接說(shuō)成 0。但是我們應(yīng)該清楚：對(duì)于指針類型來(lái)說(shuō)，返回 NULL 和 返回 0 是完全等價(jià)的，因?yàn)?NULL 和 0 都表示 “null pointer”（空指針）。一句話， 空指針是什么，就是一個(gè)被賦值為0的指針，在沒(méi)有被具體初始化之前，其值為0.（百度解釋）

如 ：

int *a;//定義一個(gè)指針a=NULL;//讓這個(gè)指針指向空a =0;//這樣也是讓一個(gè)指針指向空的方式

注意：void* 這不叫空指針,這叫無(wú)確切類型指針.這個(gè)指針指向一塊內(nèi)存,卻沒(méi)有告訴程序該用何種方式來(lái)解釋這片內(nèi)存.所以這種類型的指針不能直接進(jìn)行取內(nèi)容的操作.必須先轉(zhuǎn)成別的類型的指針才可以把內(nèi)容解釋出來(lái).

還有'?',這也不是空指針?biāo)傅膬?nèi)容. '?'是表示一個(gè)字符串的結(jié)尾而已,并不是NULL的意思

void*因?yàn)槭潜硎静恢酪赶蚴裁礀|西的指針，計(jì)算時(shí)于char相同（但不相通）

野指針不同于空指針，空指針是指一個(gè)指針的值為null，而野指針的值并不為null，野指針會(huì)指向一段實(shí)際的內(nèi)存，只是它指向哪里我們并不知情，或者是它所指向的內(nèi)存空間已經(jīng)被釋放，所以在實(shí)際使用的過(guò)程中，我們并不能通過(guò)指針判空去識(shí)別一個(gè)指針是否為野指針。避免野指針只能靠我們自己養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣

野指針就是指針指向的位置是不可知的（隨機(jī)的、不正確的、沒(méi)有明確限制的）指針變量在定義時(shí)如果未初始化，其值是隨機(jī)的，指針變量的值是別的變量的地址，意味著指針指向了一個(gè)地址是不確定的變量，此時(shí)去解引用就是去訪問(wèn)了一個(gè)不確定的地址，所以結(jié)果是不可知的。（百度解釋）

下面說(shuō)說(shuō)哪些情況下會(huì)產(chǎn)生野指針，以及怎樣避免。

1、指針變量的值未被初始化： 聲明一個(gè)指針的時(shí)候，沒(méi)有顯示的對(duì)其進(jìn)行初始化，那么該指針?biāo)赶虻牡刂房臻g是亂指一氣的。如果指針聲明在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，那么未初始化的指針缺省為空，如果指針聲明在棧區(qū)，那么該指針會(huì)隨意指向一個(gè)地址空間。所以良好的編程習(xí)慣就是在聲明指針的時(shí)候就對(duì)其進(jìn)行初始化，如果暫時(shí)不知道該初始化成什么值，就先把指針置空。

int main(void){
int *a;//野指針


if(a!=NULL){
....
}


/*
int *a; 
a=NULL/0;  正確的引用
*/
}

2、指針?biāo)赶虻牡刂房臻g已經(jīng)被free或delete：在堆上malloc或者new出來(lái)的地址空間，如果已經(jīng)free或delete，那么此時(shí)堆上的內(nèi)存已經(jīng)被釋放，但是指向該內(nèi)存的指針如果沒(méi)有人為的修改過(guò)，那么指針還會(huì)繼續(xù)指向這段堆上已經(jīng)被釋放的內(nèi)存，這時(shí)還通過(guò)該指針去訪問(wèn)堆上的內(nèi)存，就會(huì)造成不可預(yù)知的結(jié)果，給程序帶來(lái)隱患，所以良好的編程習(xí)慣是：內(nèi)存被free或delete后，指向該內(nèi)存的指針馬上置空。

void func()
{
    int *ptr = new int[5];
    delete [ ]ptr;
    // 執(zhí)行完delete后，ptr野指針


  //還應(yīng)該這樣做：ptr=NULL; 正確


}

3、指針操作超越了作用域，如果在一個(gè)程序塊中讓一個(gè)指針指向那個(gè)塊中的某個(gè)變量，但是那個(gè)變量只是在塊中有效，出了那個(gè)程序塊，此變量就無(wú)效了，此時(shí)指向它的指針也就變成了野指針

void func()
{
    int *ptr = nullptr;
    {
        int a = 10;
        ptr = &a;
    } // a的作用域到此結(jié)束


    int b = *ptr;    // ptr指向的a，但是a已經(jīng)被回收，所以ptr變成野指針
  //還應(yīng)該這樣做：ptr=NULL; 正確
}

所以 使用指針時(shí)應(yīng)當(dāng)注意”規(guī)避“：初始化時(shí)置 NULL，釋放時(shí)置 NULL

3、指針的運(yùn)算

C 指針是一個(gè)用數(shù)值表示的地址。因此，您可以對(duì)指針執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算。可以對(duì)指針進(jìn)行四種算術(shù)運(yùn)算：++、--、+、-。遞增遞減加減，兩個(gè)指針相減

#include
int main(void) {
  int a=10; 
  int *pa = &a,*pA=&a;


  double b = 22.2;
  double *pb = &b;


  char c = 'C';
  char *pc = &c;


  //最初的值
  printf("1- %#x %#x %#x 
", &a, &b, &c);//%#x表示 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制帶格式輸出地址,
                                                 //效果為在輸出前加0x
  printf("2- %#x %#x %#x 
", pa, pb, pc);


  //指針加法
  pa += 2; pb += 2; pc += 2;
  printf("3- %#x %#x %#x 
", pa, pb, pc);


  //指針減法
  pa -= 2; pb -= 2; pc -= 2;
  printf("4- %#x %#x %#x
", pa, pb, pc);


  //指針的比較
  if (pa == pA) {
    printf("5=%d
", *pA);


  }
  else {
    printf("6=%d
", *pa);
  }


  return 0;


}


//從運(yùn)算結(jié)果可以看出：pa、pb、pc 每次加 1，它們的地址分別增加 4、8、1，正好是 int、double、char 類型的長(zhǎng)度；
                            減 2 時(shí)，地址分別減少 8、16、2，正好是 int、double、char 類型長(zhǎng)度的 2 倍。


/*簡(jiǎn)單的概括就是：
指針的每一次遞增，它其實(shí)會(huì)指向下一個(gè)元素的存儲(chǔ)單元。
指針的每一次遞減，它都會(huì)指向前一個(gè)元素的存儲(chǔ)單元。
指針在遞增和遞減時(shí)跳躍的字節(jié)數(shù)取決于指針?biāo)赶蜃兞繑?shù)據(jù)類型長(zhǎng)度，比如 int 就是 4 個(gè)字節(jié)。




指針變量除了可以參與加減運(yùn)算，還可以參與比較運(yùn)算。當(dāng)對(duì)指針變量進(jìn)行比較運(yùn)算時(shí)，比較的是指針變量本身的值，也就是數(shù)據(jù)的地址。
如果地址相等，那么兩個(gè)指針就指向同一份數(shù)據(jù)，否則就指向不同的數(shù)據(jù)。當(dāng)然還有其他邏輯運(yùn)算符


上面的代碼（第一個(gè)例子）在比較 pa 和 pA 的值時(shí)，pa 已經(jīng)指向了 a 的上一份數(shù)據(jù)，所以它們不相等。而 a 的上一份數(shù)據(jù)又不知道是什么，
所以會(huì)導(dǎo)致 printf() 輸出一個(gè)沒(méi)有意義的數(shù)，這正好印證了上面的觀點(diǎn)，不要對(duì)指向普通變量的指針進(jìn)行加減運(yùn)算


注意：不能對(duì)指針變量進(jìn)行乘法、除法、取余等其他運(yùn)算，除了會(huì)發(fā)生語(yǔ)法錯(cuò)誤，也沒(méi)有實(shí)際的含義。

#include//指針的加減法其實(shí)上的地址上的移動(dòng)
int main(void) {
  char a[] = {2,3,4,5,6};
  char *p = &a[0];
  char *p1 = &a[10];


  printf("p1-p=%d
", p1 - p);
  printf("p=%p
", p);
  printf("p1=%p
", p1);


  //這里如果運(yùn)算為大于零，就是真 輸出 0
  //如果運(yùn)算為小于零，就是假 輸出   -1
  int *t = a[0];
  int *k = a[3];
  printf("* %d
", t-k);


  int b[] = { 1,2,3,4,5,6 };
  int *q = &b[0];
  int *q1 = &b[6];
  printf("q1-q=%d
", q1 - q);
  printf("%p
", q1);
  printf("%p
", q);


  return 0;
}

常見(jiàn)的指針運(yùn)算：

*（++p）: 先移動(dòng)指針，取下一個(gè)單元的值

*（p++）: 先取出當(dāng)前單元的值，再移動(dòng)指針

（ * p）++ : 先取出當(dāng)前單元的值，再使當(dāng)前單元的值加1 （指針不移動(dòng)）

++（ * p） : 先使當(dāng)前單元的值加1，再取出當(dāng)前單元的值 （指針不移動(dòng)）

指針的類型轉(zhuǎn)換：

int *p=&i;

void *q=(void * )p;

這并沒(méi)有改變p所指向的變量的類型，而是讓后人用不同的眼光通過(guò)p看它所指的變量

意思是：這里的p我不再當(dāng)你是int了，認(rèn)為你就是個(gè)void類型的

注意 由于優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題 *p++和 * （p++）是等價(jià)的

取地址符 &補(bǔ)充：

獲得變量的地址，它的操作必須是變量，

int i,printf("%x",&i); 取得i的地址并輸出。

int i,printf("%p",&i); 取得i的地址并輸出。

地址的大小是否于int相同取決于編譯器

注意 使用指針的時(shí)候的類型，無(wú)論指向什么類型，所有的指針的大小都是一樣的，因?yàn)槎际堑刂罚侵赶虿煌愋偷闹羔樖遣荒芟嗷ベx值的，這是為了避免用錯(cuò)指針。