前言

指針是C語(yǔ)言中的一個(gè)重要概念。正確而靈活的運(yùn)用指針，可以使程序間接、緊湊、高效。每一個(gè)學(xué)習(xí)和使用C語(yǔ)言的人，都應(yīng)當(dāng)深入地學(xué)習(xí)和掌握指針。

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、指針是什么？

指針是包含內(nèi)存地址的變量，這個(gè)地址是內(nèi)存中另一個(gè)對(duì)象（通常是另一個(gè)變量）的位置。例如如果一個(gè)變量包含另一個(gè)變量的地址，我們說(shuō)第一個(gè)變量指向第二個(gè)變量。

相信大家看到上面這段話，可能有點(diǎn)懵，不急，我稍后再給大家解釋。在這里，我先給大家講述一下，數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何存儲(chǔ)和讀取的？

1.數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

如果在程序中定義了一個(gè)變量，在對(duì)程序進(jìn)行編譯的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)變量分配內(nèi)存單元。編譯系統(tǒng)根據(jù)程序中的定義的變量類(lèi)型，分配一定長(zhǎng)度的空間

那么，這些字節(jié)在內(nèi)存中被分配到哪里？我們?nèi)绾握业侥兀?br /> 為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們就給內(nèi)存區(qū)的每一個(gè)字節(jié)一個(gè)編號(hào)，這個(gè)就是它們的“地址”。它相當(dāng)于旅館中的房間號(hào)，在地址所標(biāo)志的內(nèi)存單元中存放的數(shù)據(jù)則相當(dāng)于旅館房間中居住的旅客。

所以指針是個(gè)變量，存放內(nèi)存單元的地址（編號(hào)）

2.一個(gè)小的單元到底是多大？

1、對(duì)于32位的機(jī)器，假設(shè)有32根地址線，那么假設(shè)每根地址線在尋址的時(shí)候產(chǎn)生高電平（高電壓）和低電
平（低電壓）就是（1或者0）；

2根地址線上的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用（1/0）表示，所以可能性
00000000000000000000000000000000–11111111111111111111111111111111
也就是有2^32 編號(hào)，說(shuō)明可以管理2的32次方個(gè)單元
這里就有2的32次方個(gè)地址。

每個(gè)地址標(biāo)識(shí)一個(gè)字節(jié)，那我們就可以給
（2^32Byte == 2^32/1024KB == 2^32 /1024/1024MB==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB） 4G的空閑進(jìn)行編址。

按照同樣的方法，我們可以計(jì)算出64四位機(jī)器，下面就直接給結(jié)論了。

1、在32位的機(jī)器上，地址是32個(gè)0或者1組成二進(jìn)制序列，那地址就得用4個(gè)字節(jié)的空間來(lái)存儲(chǔ)，所 以一個(gè)指針變量的大小就應(yīng)該是4個(gè)字節(jié)。
2、在64位機(jī)器上，如果有64個(gè)地址線，那一個(gè)指針變量的大小是8個(gè)字節(jié)，才能存放一個(gè)地址

指針的大小在32位平臺(tái)是4個(gè)字節(jié)，在64位平臺(tái)是8個(gè)字節(jié)。

二、指針變量

1.什么是指針變量

思考一個(gè)問(wèn)題，在編譯器中，如何把3賦值給i這個(gè)變量中？

第一種作法，把3直接送到i所表示的單元中，例如“i=3”；

int main(){	int i=3;	return 0;}

第二種方法，把3送到變量p所指向的單元（即變量i的存儲(chǔ)單元，也就是地址，如p=3，其中i表示p指向的對(duì)象）

int main(){	int i;	//int i = 3;//第一種方法	int *p = &i;//第二種方法	//這里我們對(duì)變量a，取出它的地址，可以使用&操作符。   //將i的地址存放在p變量中，p就是一個(gè)指針變量。	*p = 3;	printf("%d/n", i);	return 0;}

2.指針類(lèi)型

思考一個(gè)問(wèn)題：

把int型變量a和float型變量b先后分配到2000開(kāi)始的存儲(chǔ)單元中，&a和&b的信息完全相同嗎？

答案是不相同的，因?yàn)殡m然存儲(chǔ)單元的編號(hào)相同，但他們的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同。

此外，還因?yàn)閿?shù)據(jù)類(lèi)型的不同，無(wú)法確定是從一個(gè)字節(jié)中取信息（字符數(shù)據(jù)），還是從兩個(gè)字節(jié)取信息（短整型），抑或是從四個(gè)字節(jié)取信息（整型），不同的類(lèi)型，存儲(chǔ)方式是不一樣的。

如果我們要將&num（num的地址）保存到p中，我們需要我們給指針變量相應(yīng)的類(lèi)型。

如下：

char  *pc = NULL;//har* 類(lèi)型的指針是為了存放 char 類(lèi)型變量的地址。int   *pi = NULL;//int* 類(lèi)型的指針是為了存放 int 類(lèi)型變量的地址。short *ps = NULL;//short* 類(lèi)型的指針是為了存放 short 類(lèi)型變量的地址long  *pl = NULL;float *pf = NULL;double *pd = NULL;

這里可以看到，指針的定義方式是： 類(lèi)型名 * 指針變量名 。

【總結(jié)】

C語(yǔ)言中的地址包括位置信息（內(nèi)存編號(hào)，或稱(chēng)純地址）和它所指向的數(shù)據(jù)的類(lèi)型信息，或者說(shuō)它是“帶類(lèi)型的地址”，如&a，一般稱(chēng)它位“變量a的地址”，但是確切地說(shuō)，它是“整型變量a的地址”

3.指針類(lèi)型的作用

作用一：

指針類(lèi)型決定了指針解引用操作的時(shí)候，一次訪問(wèn)幾個(gè)字節(jié)（訪問(wèn)內(nèi)存的大?。?/p>

int main(){	int a = 0x11223344;	int* pa = &a;	*pa = 0;	return 0;}

int main(){	int a = 0x11223344;/*	int* pa = &a;	*pa = 0;*/	char* pc = &a;//int*	*pc = 0;	return 0;}

指針類(lèi)型的意義1

指針類(lèi)型決定了指針解引用操作的時(shí)候，一次訪問(wèn)幾個(gè)字節(jié)（訪問(wèn)內(nèi)存的大?。?
char* 指針解引用訪問(wèn)1個(gè)字節(jié)
int* 指針解引用訪問(wèn)4個(gè)字節(jié)

作用二：

指針類(lèi)型決定了，指針±整數(shù)的時(shí)候的步長(zhǎng)（指針±整數(shù)的時(shí)候，跳過(guò)幾個(gè)字節(jié)）

int main(){	int a = 10;	int * pa=&a;	char *pc = &a;	printf("%p/n", pa);	printf("%p/n", pc);	printf("%p/n", pa+1);//如果是整型指針int*，+1則跳過(guò)4個(gè)字節(jié)、	printf("%p/n", pc+1);//char* 指針+1，跳過(guò)1個(gè)字節(jié)	return 0;}

三、野指針

1.什么是野指針

概念： 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）

什么意思？舉個(gè)例子
就是你撿到一把鑰匙，但是不知道它可以開(kāi)那道門(mén)。

2.野指針成因

2.1. 指針未初始化

指針沒(méi)有初始化,里面放的是隨機(jī)值

#include int main(){  	int *p;//局部變量指針未初始化，默認(rèn)為隨機(jī)值    *p = 20;//通過(guò)p中存的隨機(jī)值作為地址，找到一個(gè)空間，這個(gè)空間不屬于我們當(dāng)前的程序，就造成了非法訪問(wèn)//如果非法訪問(wèn)了，p就是野指針 return 0; }

2.2指針越界訪問(wèn)

指針越界造成野指針問(wèn)題

int main(){	int arr[10] = 0;	int i = 0;	int * p = arr;	for (i = 0; i <= 10; i++)//這里循環(huán)了11次，當(dāng)指針指向的范圍超出數(shù)組arr的范圍時(shí)，p就是野指針	{		*p = 1;		p++;	}	return 0;}

2.3指針指向的空間釋放

當(dāng)一個(gè)指針指向的空間釋放了，這個(gè)指針就變成野指針了

int* test(){	int a = 10;	return &a;  //int *,生命周期，出來(lái)就銷(xiāo)毀了}int main(){	int *p = test();	//printf("不愧是你/n");//加入這里加了一條語(yǔ)句，下面的值就變了	printf("%d/n", *p);//編譯出10是因?yàn)榫幾g器會(huì)對(duì)值做一次保留。所以能訪問(wèn)到上面函數(shù)不一定是對(duì)的	return 0;}

3.如何規(guī)避野指針

1. 指針初始化
2. 小心指針越界
3. 指針指向空間釋放即使置NULL
4. 避免返回局部變量的地址
5. 指針使用之前檢查有效性

//規(guī)避野指針int main(){	int a = 10;	int * p = &a;//1、明確初始化，確定指向	int * p2 = NULL;//NULL本質(zhì)是0，2、不知道一個(gè)指針當(dāng)前應(yīng)該指向哪里是，可以初始化位NULL	//*p2 = 100;//err,對(duì)于空指針，是不能直接解引用的	//如何規(guī)避？ 	if (p2 != NULL)//先判斷是不是空指針	{		*p2 = 100;//這樣才對(duì)	}}

四、指針運(yùn)算

1.指針±整數(shù)

int main(){	float arr[5];	float *p;	for (p = &arr[0]; p < &arr[5];)	{		*p++ = 0;//對(duì)一個(gè)指針加1使它指向數(shù)組中的下一個(gè)元素,把指針指向的內(nèi)容全部賦值給0	}	return 0;}

也就說(shuō)，如果加2使它向右移動(dòng)2個(gè)元素的位置，依次類(lèi)推。把一個(gè)指針減去2使它向左移動(dòng)2個(gè)元素的位置。

2.指針-指針

1、指針減去指針的前提，是兩個(gè)指針指向同一塊區(qū)域
2、指針減去指針，得到數(shù)字的絕對(duì)值，是指針和指針之間元素的個(gè)數(shù)

int main(){	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };	char ch[5] = { 0 };	//printf("%d/n", &arr[9] - &ch[0]);//這種算法是錯(cuò)誤的	printf("%d/n", &arr[9] - &arr[0]);//算出的是元素的個(gè)數(shù)	printf("%d/n", &arr[0] - &arr[9]);//	//指針減去指針的前提，是兩個(gè)指針指向同一塊區(qū)域	//指針減去指針，得到數(shù)字的絕對(duì)值，是指針和指針之間元素的個(gè)數(shù)	return 0;}

【注意】
指針與指針之間不能進(jìn)行加法運(yùn)算，因?yàn)檫M(jìn)行加法后，得到的結(jié)果指向一個(gè)不知所向的地方，沒(méi)有實(shí)際意義

什么意思，舉個(gè)例子。

五、指針和數(shù)組

1.數(shù)組元素的指針

一個(gè)變量有地址，一個(gè)數(shù)組包含若干元素，每個(gè)數(shù)組元素都在內(nèi)存中占用存儲(chǔ)單元，它們都有相應(yīng)的地址。

指針變量既然可以指向變量，當(dāng)然也可以指向數(shù)組元素，也就是把某一元素地址放到一個(gè)指針變量中。

所謂數(shù)組元素的指針就是數(shù)組元素的地址

（1）用一個(gè)指針變量指向一個(gè)數(shù)組元素

int main(){	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 };	int* p;//定義p位指向整型變量的指針變量	p = &arr[0];//把a(bǔ)[0]元素的地址賦給指針變量p	return 0;}

以上是使指針變量p指向a數(shù)組的第0號(hào)元素

2.通過(guò)指針引用數(shù)組元素

（1）下標(biāo)法，如a[i]形式
（2）指針?lè)?，?（a+i)

下標(biāo)法：

int main(){	int arr[10];	int i = 0;	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	printf("%d/n", sz);	printf("%p/n", arr);//數(shù)組名就是首元素地址	//下標(biāo)法	printf("%p/n", &arr[0]);	int* p=&arr[5];//整型地址放在整型指針上，從而讓指針跟數(shù)組建立聯(lián)系	//數(shù)組名確實(shí)是首元素地址，	//但是有兩個(gè)例外	//1.sizeof(數(shù)組名),這里的數(shù)組名不是首元素地址，是表示整個(gè)數(shù)組，計(jì)算的是整個(gè)數(shù)組的大小，單位是字節(jié)	//2.&數(shù)組名，拿到的是整個(gè)數(shù)組的地址	return 0; }

指針?lè)ǎ?/p>

int main(){	int arr[10];	int i = 0;	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	int* p=&arr[0];//整型地址放在整型指針上，從而讓指針跟數(shù)組建立聯(lián)系	//指針?lè)?/span>	for (i = 0; i < sz; i++)	{		*(p + i) = i;// p+i 其實(shí)計(jì)算的是數(shù)組 arr 下標(biāo)為i的地址。	}	for (i = 0; i < sz; i++)	{		printf("%d ", *(p + i));	}	return 0; }

一個(gè)小知識(shí)：

int main(){	int arr[10] = { 0 };	arr;//數(shù)組名	&arr[0];//取出首元素地址	&arr;//取出整個(gè)數(shù)組的地址	printf("%d/n", &arr[0]);	printf("%d/n", &arr);	return 0;}

六、二級(jí)指針

指針變量的地址二級(jí)指針

什么意思？舉個(gè)例子

int main(){	int a = 10;//4byte,向內(nèi)存申請(qǐng)4個(gè)字節(jié)	int* p=&a;//p指向a,稱(chēng)為一級(jí)指針	int* *pp=&p;//pp就是二級(jí)指針，pp存放的是一級(jí)指針的地址	* *pp = 20;//需兩層解引用		printf("%d/n", a);	//int** * ppp = &pp;//ppp就是三級(jí)指針	return 0;}

七、指針數(shù)組

存放指針的數(shù)組就是指針數(shù)組

int main(){	int arr[10];//整型數(shù)組，存放整型的數(shù)組就是整型數(shù)組	char ch[5];//字符數(shù)組，存放字符的數(shù)組就是字符數(shù)組	//指針數(shù)組，存放指針的數(shù)組就是指針數(shù)組	//int*  整型指針的數(shù)組	//char* 字符指針的數(shù)組	int* parr[5];//整型指針的數(shù)組，存放的類(lèi)型都是int*	char* pc[6];//字符指針的數(shù)組	return 0;}

我們也可以用同樣的方式來(lái)訪問(wèn)指針數(shù)組。
如下

int main(){	int a = 10;	int b = 20;	int c = 30;	int * arr[3] = { &a, &b, &c };	int i = 0;	for (i = 0; i < 3; i++)	{		printf("%d/n",*(arr[i]));	}	int *pa = &a;	int *pb = &b;	int *pc = &c;	return 0;}

最后

本文介紹的是指針的基礎(chǔ)知識(shí)，往后還會(huì)繼續(xù)深入講解指針更深入的知識(shí)。此外，本文參考了譚浩強(qiáng)《C語(yǔ)言設(shè)計(jì)》（第五版），以及網(wǎng)上的部分資料，加之自己在學(xué)習(xí)聽(tīng)課時(shí)的筆記，梳理而成，花費(fèi)了我很多心思。當(dāng)文章寫(xiě)成之時(shí)，時(shí)間已過(guò)去4個(gè)多小時(shí)！

希望能對(duì)看到的大家有所幫助！