黑马程序员——c语言学习---指针的探讨

1、什么是指针？

指针如其名字所示的一样，他是一种有方向性的数据，能够指向别的数据类型。首先要明白的一点是，指针也是一种数据。那么在c语言中的指针是怎么运作的呢？在c语言中，我们通过*来创建指针数据，我们通过一个例子来看：

    int a = 12; // 创建整形变量 a
    
    int *p = &a; // 创建指针 p 指向 a
    
    printf("a的地址：%p  a的大小为：%lu Byte  a的内容：%dn", &a, sizeof(a), a); // 输出 a 的地址、大小及存储内容
    printf("p的地址：%p  p的大小为：%lu Byte  p的内容：%pn", &p, sizeof(p), p); // 输出 p 的地址、大小及存储内容
    printf("p指向的内容为 %dn", *p); // 输出p指向的内容

a的地址：0x7fff5fbff8d8  a的大小为：4 Byte  a的内容：12
p的地址：0x7fff5fbff8d0  p的大小为：8 Byte  p的内容：0x7fff5fbff8d8
p指向的内容为 12

    *p=13;
    printf("a = %dn", a); // 输出 a 的内容

a = 13

2、思考
通过上面的例子发现，我们可以通过指针绕过变量本身，直接修改变量的值，换句话说，我们可以通过指针直接操作变量对应的地址单元！这就是指针的本质。那么，为什么要这样做呢？

a、我们知道，数据在内存中的存储都是以基本的内存单元按顺序进行排列的，对变量的操作其本质就是操作变量对应的地址单元，我们每创建一个变量，实际上就是用一个标识符（变量名）标识了一块内存单元，这样当创建大量的变量时就会产生大量的标识符，这是不利于变量的调用的。当对大量的数据或者具有某种结构和顺序的数据进行操作时，指针的优势就凸现出来，因为指针是直接通过地址单元来操作变量的，而我们对地址单元的简单运算，就能在大量不同的变量之间跳转，非常的灵活。

b、当然这也产生了一些问题。由于指针是对地址单元的直接操作，而如果我们错误的将指针定位到不该指向的内容时，有时会导致整个程序的崩溃，这一点一定要注意。

3、特殊的指针

a、数组

c语言中数组本身就是一种指针，只不过写法略有不同。

    int ar[]={1,2,3};
    int *arp=ar;//int *arp={1,2,3};这样是错误的
    
    //输出数组的值
    printf("%dn", arp[0]);   // *arp
    printf("%dn", arp[1]);   // *arp+1
    printf("%dn", arp[2]);   // *arp+2
    
    printf("ar的地址:  %pnarp的地址: %p n", &ar, &arp);

输出结果：

1
2
3
ar的地址:  0x7fff5fbff8c8
arp的地址: 0x7fff5fbff8c0 

在上面的例子中，我们将一个指针指向了数组，有没注意到数组名的前面没有加 &地址操作符？这是因为数组名本身就是一个指针！这两个指针占用不同的内存单元，但是他们都能对数组进行操作。

b、字符串

前面有提到，字符串本身就是一种数组，那同样的，他也可以用指针来表示：

    char *str = "This is a string!";
    
    printf("%sn", str);

This is a string!

在数组名的前面加 * 就成为了指针数组：

    //创建指针常量数组
    char *name[]=
    {
        "Jack",
        "Tom",
        "Helen",
        "April",
    };
    
    // 输出
    for (int i=0; i<4; i++){
        printf(" %sn",name[i]);
    }

 Jack
 Tom
 Helen
 April

函数本身也是一种指针（函数的细节将在别的章节讨论），我们当然也可以通过指针指向函数：

    //(*p)为固定写法，表示该指针指向函数
    void (*p)(char);
    p=func;
    
    // 测试函数和指针指向的地址
    printf("func地址： %pn", &func);
    printf("p指向地址： %pn", p);
    
    // 指针调用函数
    (*p)('A'); // 可以简化为p('A')

func地址： 0x100000e80
p指向地址： 0x100000e80
func()函数被调用，传入字符参数 A 

4、其他

在计算机领域流传一句话：多一层间接，没有解决不了的问题。指针是c语言构建简介结构的关键，在以c语言为基础的面向对象设计语言中，这种对指针的运用将显得格外突出和复杂。