指針使得 C 語言能夠更高效地實現(xiàn)對計算機底層硬件的操作，而計算機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，計算機內(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
",?&a);????  //?打印a的地址
printf("%p
",?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（運算） ?

算數(shù)運算：+、-、++、--、

指針的運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)）的運算一樣。

指針的加減運算：

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
",?*p);????????//?輸出1?-->?a[0]
printf("%d
",?*(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)存要么存放實際內(nèi)容/數(shù)據(jù)，要么存放的是另一個變量的地址，確實是剛剛所說的非常簡單。

【總結(jié)兩點】：

?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而取的邏輯名稱。

四. 多維數(shù)組 ?

二維數(shù)組其實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
",?*a);???????//?打印?1??-->??a[0]?的值
//?a[1]??-->??*(a?+?1)
printf("%d
",?*(a?+?1));?//?打印?2??-->??a[1]?的值
//?a[2]??-->??*(a?+?2)
printf("%d
",?*(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
",?(*a)[0]);???????//?打印?1??-->??a[0][0]?的值
//?a[1][0]??-->??(*(a?+?1))[0]
printf("%d
",?(*(a?+?1))[0]);?//?打印?3??-->??a[1][0]?的值
//?a[2][0]??-->??(*(a?+?2))[0]
printf("%d
",?(*(a?+?2))[0]);?//?打印?5??-->??a[2][0]?的值
//?a[2][1]??-->??(*(a?+?2))[1]
printf("%d
",?(*(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
",?*(*a));???????    //?打印?1??-->??a[0][0]?的值
//?a[1][0]??-->??(*(a?+?1))[0]??-->??*(*(a?+?1)?+?0)
printf("%d
",?*(*(a?+?1)));??   //?打印?3??-->??a[1][0]?的值
//?a[2][0]??-->??(*(a?+?2))[0]??-->??*(*(a?+?2)?+?0)
printf("%d
",?*(*(a?+?2)));??   //?打印?5??-->??a[2][0]?的值
//?a[2][1]??-->??(*(a?+?2))[1]??-->??*(*(a?+?2)?+?1)
printf("%d
",?*(*(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
",?pp[0]);????//?打印 red
printf("%s
", pp[1]);    // 打印 green
printf("%s
",?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。

編輯：黃飛

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