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我想对很多学习C语言的新手来说，指针无疑是一个难点。但是，我觉得指针也是C语言特别重要的一个特性。也许，你在除了C和C++以外的编程语言中，很少看到指针。而C++中，也多用引用，而非指针。指针，作为一种高效的工具，可谓是一把双刃剑――用得好，可以大大提高程序效率，但用的不好，就是很多bug的滋生地。
这或许也是人们对指针褒贬不一的原因吧。就我个人而言，我还是很喜欢这个特性，因为我需要经常和硬件以及一些底层的软件打交道。这个时候，指针便体现出它独特的魅力。指针的知识很多，有一本经典的书叫《C和指针》，如果有兴趣可以读一读。这里，我主要总结一些如何去解读指针（说实话这个东西实在是很容易让人困惑）的方法，一方面给自己做查询用，另一方面，希望可以给别人一些帮助。 
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6个回答
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基本概念
关于指针的基本概念，我就不详细介绍了，因为有许多书都介绍的很详细。这里我只介绍一部分。指针指向一个地址，而指针本身在大多数系统上都是一个无符号整数(在32bit机上是4byte，在64bit机上是8byte)。下面用一个例子来说明其机制： 在上面的例子中，先定义了一个指针p，它的类型是int，也就是说它只能指向一个int型的变量，而不能指向其他类型的变量。最后我们将a变量的地址赋给p。在这个过程中，涉及到两个内存块，一个是存放指针p的内存(用&p可得到内存地址)，一个是存放a的值的内存块(用&a可以得到内存地址)。而第一个内存存的p的值经过赋值语句后也就是&a的值了。另外一个注意点是， *(星号)和变量类型以及变量名之间可以有任意个空格，也可以没有。比如下面三种方式都是一样的： int a= 10; int *p; //声明一个指针，但未初始化，此时为野指针 p = &a; //将a变量的地址赋给指针p 在上面的例子中，先定义了一个指针p，它的类型是int，也就是说它只能指向一个int型的变量，而不能指向其他类型的变量。最后我们将a变量的地址赋给p。在这个过程中，涉及到两个内存块，一个是存放指针p的内存(用&p可得到内存地址)，一个是存放a的值的内存块(用&a可以得到内存地址)。而第一个内存存的p的值经过赋值语句后也就是&a的值了。另外一个注意点是， *(星号)和变量类型以及变量名之间可以有任意个空格，也可以没有。比如下面三种方式都是一样的： int* a; int * a; int *a; 解读方法: 首先从标示符开始阅读，然后往右读，每遇到圆括号的右半边就调转阅读方向。重复这个过程直到整个声明解析完毕。需要注意的是，已经读过的部分在后续作为一个整体来看。 看下面一个例子： int *a[3]; //首先a右边是[]，说明a是一个具有3个元素的数组 //右边读完，则读左边。a左边是int*，说明a的元素是int类型的指针 int (*a)[3] //首先，a右边是圆括号的右半边，转向，左边是一个*，说明a是一个指针 //遇到括号，再转向，是一个[]，说明a是一个指向3个元素的数组的指针 //左边是int，说明元素类型是int //所以，a是一个指向具有3个整型元素的数组的指针 int (*func)(int p); //相同的方法，func首先是一个指针 //然后右边是一个括号，说明(func)是个函数，而func是指向这个函数的指针 //这个函数具有int类型的参数，返回值类型为int int (*func[3])(int p); //同理，func首先是一个具有3个元素的数组 //其次，func左边是一个*，说明func数组的元素是指针。要注意修饰的是func[3]，而不是func。因为已经读过的部分在后面都作为一个整体来对待 //跳出第一个圆括号，右边又是一个圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针。这个函数具有int类型的参数和int型返回值 |
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数组首地址a，&a，&a[0]
注：a，&a，&a[0]的含义虽然不同，但是他们三个的值是相等的！ 以int a[3]为例说明： 1. a作为右值时，代表数组首元素的首地址，而非数组地址。 也就是a[0]的地址。int i = (a+1)，这里a是右值，所以代表首元素的首地址，a+1代表下一个元素的首地址，即&a[1]。 2. a是整个数组的名字。所以sizeof(a)的值为sizeof(int) * 3 = 40，代表整个数组的大小。 3. &a即为取a的首地址，也即整个数组的首地址。所以sizeof(&a) = 4。 int p = (int)(&a+1)中的&a+1代表下一个数组的首地址，显然是越界的。 4. &a[0]代表首元素的首地址。 所以sizeof(&a[0]) = 4。 5. &a[3]，很显然数组越界了，但它的sizeof是多少呢？ 也是4，因为关键字sizeof求值是在编译的时候，虽然并不存在a[3]这个元素，但是这里并没有真正访问a[3]，而是根据数组元素类型来确定其值的。所以sizeof(a[3])不会出错。 6. a[-1]代表什么意思？首先要明白下标的形式被编译器解析成指针的形式，即a[1]被解析成(a+1)。那么，a[-1]被解析成*(a-1)。 关于数组首元素的首地址和数组的首地址的区别：其实，数组首元素的首地址和数组首地址的值是相同的，即&a[0]和a（以及&a）是相等的，但是而这含义不一样。首元素的首地址加1后，是第二个元素的首地址（之所以一直说首地址，是因为有的类型存储时会占多个地址），但数组的首地址加1后是“下一个数组的地址”，这里的下一个数组只是为了说明加1时加了整个数组的大小，而不是一个元素的大小。 有一点比较容易混淆：a虽然代表整个数组，但(a+1)却代表下一个元素的首地址，即和(&a[0]+1)一样，下一个数组的形式为：(&a+1)。 下面以一个程序来说明： #include int main() { int a[3]= {1, 2,3}; printf("%ld/n",sizeof(long unsigned int)); printf("*(a+1)=%d/n",*(a+1)); printf("sizeof(a)=%ld/n",sizeof(a)); printf("sizeof(&a[3])=%ld/n",sizeof(&a[3])); printf("a[-1]=%d/t*(a-1)=%d/n",a[-1],*(a-1)); printf("a=%p/t&a=%p/t&a[0]=%p/n",a,&a,&a[0]); printf("a=%p/t(a+1)=%p/t(&a+1)=%p/n",a,(a+1),(&a+1)); return 0; } 输出结果： 8 *(a+1)=2 sizeof(a)=12 sizeof(&a[3])=8 a[-1]=0 *(a-1)=0 a=0x7fffcb4cb980 &a=0x7fffcb4cb980 &a[0]=0x7fffcb4cb980 a=0x7fffcb4cb980 (a+1)=0x7fffcb4cb984 (&a+1)=0x7fffcb4cb98c 说明（下面的行数只计算main函数内有代码的行）： 1. 程序第1行定义了一个具有3个元素的整型数组。 2. 第2行打印了long型的大小。因为我是64bit的，所以一个long是8byte。 3. 第3行打印了*(a+1)的值，结果和a[1]的值相等。说明a虽然代表整个数组，但作为右值时，的确代表首元素的首地址。 4. 第4行输出值为12，是整个数组的大小。 5. 第5行打印了一个出界元素的大小，没有报错，验证了上面第5条。 6. 第6行打印了a[-1]和*(a-1)，输出值相等。验证了上面第6条。 7. 第7行打印了a和&a[0]，值相等。说明数组的首地址和首元素的首地址是相等的。 8. 第8行打印了a，(a+1)，(&a+1)，由结果就可以看出首元素的首地址加1是加了一个数组元素的大小，而数组首地址加1是加了一个数组的大小。 |
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指针数组和数组指针
指针数组： 首先它是一个数组，数组的元素是指针，也成为“存储指针的数组”。 数组指针： 首先它是一个指针，它指向一个数组，也可以理解为“数组的指针”。 也可以利用前面的“解读方法”去分析。 |
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函数指针和指针函数
函数指针： 指向函数的指针变量。 指针函数： 带指针的函数，也就是返回指针的函数。 char* fun(char*a, char*b) //定义为指针函数 { ... ... } int main() { char* (*p)(char* p1,char*p2);//定义函数指针 p= &fun;//把函数地址赋给它 //p = fun; //这样写也行 (*p)("aa", "bb");//使用函数指针 return 0; } |
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指针常量和常量指针
const char*p1; //常量指针，指向常量的指针 char const* p2; //同上 char* const p3; //指针常量，指针是常量 怎么记？ 1. 可以先把类型名去掉，然后看const离谁近，就修饰谁。 2. 也可以const在*左边的为常量指针，const在*右边的为指针常量。 三～五的万能钥匙 其实，关于“指针数组与数组指针、函数指针与指针函数、指针常量与常量指针”的判断，有一个万能钥匙。那就是根据我们强大的中文语法：前边是修饰词，后边才是主语。比如“指针数组”，前面的指针只是修饰词，后面的数组才是主语，所以它是一个数组。 |
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2020-12-29 15:02:56
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