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ID：技術(shù)讓夢想更偉大

整理：李肖遙

說到指針，估計還是有很多小伙伴都還是云里霧里的，有點“知其然，而不知其所以然”。但是，不得不說，學(xué)了指針，C語言才能算是入門了。指針是C語言的「精華」，可以說，對對指針的掌握程度，「直接決定」了你C語言的編程能力。

---

在講指針之前，我們先來了解下變量在「內(nèi)存」中是如何存放的。

在程序中定義一個變量，那么在程序編譯的過程中，系統(tǒng)會根據(jù)你定義變量的類型來分配「相應(yīng)尺寸」的內(nèi)存空間。那么如果要使用這個變量，只需要用變量名去訪問即可。

通過變量名來訪問變量，是一種「相對安全」的方式。因為只有你定義了它，你才能夠訪問相應(yīng)的變量。這就是對內(nèi)存的基本認(rèn)知。但是，如果光知道這一點的話，其實你還是不知道內(nèi)存是如何存放變量的，因為底層是如何工作的，你依舊不清楚。

那么如果要繼續(xù)深究的話，你就需要把變量在內(nèi)存中真正的樣子是什么搞清楚。內(nèi)存的最小索引單元是1字節(jié)，那么你其實可以把內(nèi)存比作一個超級大的「字符型數(shù)組」。在上一節(jié)我們講過，數(shù)組是有下標(biāo)的，我們是通過數(shù)組名和下標(biāo)來訪問數(shù)組中的元素。那么內(nèi)存也是一樣，只不過我們給它起了個新名字：地址。每個地址可以存放「1字節(jié)」的數(shù)據(jù)，所以如果我們需要定義一個整型變量，就需要占據(jù)4個內(nèi)存單元。

那么，看到這里你可能就明白了：其實在程序運行的過程中，完全不需要變量名的參與。變量名只是方便我們進行代碼的編寫和閱讀，只有程序員和編譯器知道這個東西的存在。而編譯器還知道具體的變量名對應(yīng)的「內(nèi)存地址」，這個是我們不知道的，因此編譯器就像一個橋梁。當(dāng)讀取某一個變量的時候，編譯器就會找到變量名所對應(yīng)的地址，讀取對應(yīng)的值。

初識指針和指針變量

那么我們現(xiàn)在就來切入正題，指針是個什么東西呢？

所謂指針，就是內(nèi)存地址（下文簡稱地址）。C語言中設(shè)立了專門的「指針變量」來存儲指針，和「普通變量」不一樣的是，指針變量存儲的是「地址」。

定義指針

指針變量也有類型，實際上取決于地址指向的值的類型。那么如何定義指針變量呢：

很簡單：類型名* 指針變量名

char*?pa;//定義一個字符變量的指針，名稱為pa
int*?pb;//定義一個整型變量的指針，名稱為pb
float*?pc;//定義一個浮點型變量的指針，名稱為pc

注意，指針變量一定要和指向的變量的類型一樣，不然類型不同可能在內(nèi)存中所占的位置不同，如果定義錯了就可能導(dǎo)致出錯。

取地址運算符和取值運算符

獲取某個變量的地址，使用取地址運算符&，如：

char*?pa?=?&a;
int*?pb?=?&f;

如果反過來，你要訪問指針變量指向的數(shù)據(jù)，那么你就要使用取值運算符*，如：

printf("%c,?%d\n",?*pa,?*pb);

這里你可能發(fā)現(xiàn)，定義指針的時候也使用了*，這里屬于符號的「重用」，也就是說這種符號在不同的地方就有不同的用意：在定義的時候表示「定義一個指針變量」，在其他的時候則用來「獲取指針變量指向的變量的值」。

直接通過變量名來訪問變量的值稱之為直接訪問，通過指針這樣的形式訪問稱之為間接訪問，因此取值運算符有時候也成為「間接運算符」。

比如：

//Example?01
//代碼來源于網(wǎng)絡(luò)，非個人原創(chuàng)
#include?
int?main(void)
{
????char?a?=?'f';
????int?f?=?123;
????char*?pa?=?&a;
????int*?pf?=?&f;
????
????printf("a?=?%c\n",?*pa);
????printf("f?=?%d\n",?*pf);
????
????*pa?=?'c';
????*pf?+=?1;
????
????printf("now,?a?=?%c\n",?*pa);
????printf("now,?f?=?%d\n",?*pf);
????
????printf("sizeof?pa?=?%d\n",?sizeof(pa));
????printf("sizeof?pf?=?%d\n",?sizeof(pf));
????
????printf("the?addr?of?a?is:?%p\n",?pa);
????printf("the?addr?of?f?is:?%p\n",?pf);
????
????return?0;
}

程序?qū)崿F(xiàn)如下：

//Consequence 01
a = f
f = 123
now, a = c
now, f = 124
sizeof pa = 4
sizeof pf = 4
the addr of a is: 00EFF97F
the addr of f is: 00EFF970

避免訪問未初始化的指針

void?f()
{
????int*?a;
????*a?=?10;
}

像這樣的代碼是十分危險的。因為指針a到底指向哪里，我們不知道。就和訪問未初始化的普通變量一樣，會返回一個「隨機值」。但是如果是在指針里面，那么就有可能覆蓋到「其他的內(nèi)存區(qū)域」，甚至可能是系統(tǒng)正在使用的「關(guān)鍵區(qū)域」，十分危險。不過這種情況，系統(tǒng)一般會駁回程序的運行，此時程序會被「中止」并「報錯」。要是萬一中獎的話，覆蓋到一個合法的地址，那么接下來的賦值就會導(dǎo)致一些有用的數(shù)據(jù)被「莫名其妙地修改」，這樣的bug是十分不好排查的，因此使用指針的時候一定要注意初始化。

指針和數(shù)組

有些讀者可能會有些奇怪，指針和數(shù)組又有什么關(guān)系？這倆貨明明八竿子打不著井水不犯河水。別著急，接著往下看，你的觀點有可能會改變。

數(shù)組的地址

我們剛剛說了，指針實際上就是變量在「內(nèi)存中的地址」，那么如果有細心的小伙伴就可能會想到，像數(shù)組這樣的一大摞變量的集合，它的地址是啥呢？

我們知道，從標(biāo)準(zhǔn)輸入流中讀取一個值到變量中，用的是scanf函數(shù)，一般貌似在后面都要加上&，這個其實就是我們剛剛說的「取地址運算符」。如果你存儲的位置是指針變量的話，那就不需要。

//Example?02
int?main(void)
{
????int?a;
????int*?p?=?&a;
????
????printf("請輸入一個整數(shù)：");
????scanf("%d",?&a);//此處需要&
????printf("a?=?%d\n",?a);
????
????printf("請再輸入一個整數(shù)：");
????scanf("%d",?p);//此處不需要&
????printf("a?=?%d\n",?a);
????
????return?0;
}

程序運行如下：

//Consequence 02
請輸入一個整數(shù)：1
a = 1
請再輸入一個整數(shù)：2
a = 2

在普通變量讀取的時候，程序需要知道這個變量在內(nèi)存中的地址，因此需要&來取地址完成這個任務(wù)。而對于指針變量來說，本身就是「另外一個」普通變量的「地址信息」，因此直接給出指針的值就可以了。

試想一下，我們在使用scanf函數(shù)的時候，是不是也有不需要使用&的時候？就是在讀取「字符串」的時候：

//Example?03
#include?
int?main(void)
{
????char?url[100];
????url[99]?=?'\0';
????printf("請輸入TechZone的域名：");
????scanf("%s",?url);//此處也不用&
????printf("你輸入的域名是：%s\n",?url);
????return?0;
}

程序執(zhí)行如下：

//Consequence 03
請輸入TechZone的域名：www.techzone.ltd
你輸入的域名是：www.techzone.ltd

因此很好推理：數(shù)組名其實就是一個「地址信息」，實際上就是數(shù)組「第一個元素的地址」。咱們試試把第一個元素的地址和數(shù)組的地址做個對比就知道了：

//Example?03?V2
#include?
int?main(void)
{
????char?url[100];
????printf("請輸入TechZone的域名：");
????url[99]?=?'\0';
????scanf("%s",?url);
????printf("你輸入的域名是：%s\n",?url);

????printf("url的地址為：%p\n",?url);
????printf("url[0]的地址為：%p\n",?&url[0]);

????if?(url?==?&url[0])
????{
????????printf("兩者一致！");
????}
????else
????{
????????printf("兩者不一致！");
????}
????return?0;
}

程序運行結(jié)果為：

//Comsequense 03 V2
請輸入TechZone的域名：www.techzone.ltd
你輸入的域名是：www.techzone.ltd
url的地址為：0063F804
url[0]的地址為：0063F804
兩者一致！

這么看，應(yīng)該是實錘了。那么數(shù)組后面的元素也就是依次往后放置，有興趣的也可以自己寫代碼嘗試把它們輸出看看。

指向數(shù)組的指針

剛剛我們驗證了數(shù)組的地址就是數(shù)組第一個元素的地址。那么指向數(shù)組的指針自然也就有兩種定義的方法：

...
char*?p;
//方法1
p?=?a;
//方法2
p?=?&a[0];

指針的運算

當(dāng)指針指向數(shù)組元素的時候，可以對指針變量進行「加減」運算，+n表示指向p指針?biāo)赶虻脑氐?strong style="color: rgb(127, 194, 194);">「下n個元素」，-n表示指向p指針?biāo)赶虻脑氐?strong style="color: rgb(127, 194, 194);">「上n個元素」。并不是將地址加1。

如：

//Example?04
#include?
int?main(void)
{
????int?a[]?=?{?1,2,3,4,5?};
????int*?p?=?a;
????printf("*p?=?%d,?*(p+1)?=?%d,?*(p+2)?=?%d\n",?*p,?*(p?+?1),?*(p?+?2));
????printf("*p?->?%p,?*(p+1)?->?%p,?*(p+2)?->?%p\n",?p,?p?+?1,?p?+?2);
????return?0;
}

執(zhí)行結(jié)果如下：

//Consequence 04
*p = 1, *(p+1) = 2, *(p+2) = 3
*p -> 00AFF838, *(p+1) -> 00AFF83C, *(p+2) -> 00AFF840

有的小伙伴可能會想，編譯器是怎么知道訪問下一個元素而不是地址直接加1呢？

其實就在我們定義指針變量的時候，就已經(jīng)告訴編譯器了。如果我們定義的是整型數(shù)組的指針，那么指針加1，實際上就是加上一個sizeof(int)的距離。相對于標(biāo)準(zhǔn)的下標(biāo)訪問，使用指針來間接訪問數(shù)組元素的方法叫做指針法。

其實使用指針法來訪問數(shù)組的元素，不一定需要定義一個指向數(shù)組的單獨的指針變量，因為數(shù)組名自身就是指向數(shù)組「第一個元素」的指針，因此指針法可以直接作用于數(shù)組名：

...
printf("p?->?%p,?p+1?->?%p,?p+2?->?%p\n",?a,?a+1,?a+2);
printf("a?=?%d,?a+1?=?%d,?a+2?=?%d",?*a,?*(a+1),?*(a+2));
...

執(zhí)行結(jié)果如下：

p?->?00AFF838,?p+1?->?00AFF83C,?p+2?->?00AFF840
b?=?1,?b+1?=?2,?b+2?=?3

現(xiàn)在你是不是感覺，數(shù)組和指針有點像了呢？不過筆者先提醒，數(shù)組和指針雖然非常像，但是絕對「不是」一種東西。

甚至你還可以直接用指針來定義字符串，然后用下標(biāo)法來讀取每一個元素：

//Example?05
//代碼來源于網(wǎng)絡(luò)
#include?
#include?
int?main(void)
{
????char*?str?=?"I?love?TechZone!";
????int?i,?length;
????
????length?=?strlen(str);
????
????for?(i?=?0;?i?????{
????????printf("%c",?str[i]);
????}
????printf("\n");
????
????return?0;
}

程序運行如下：

//Consequence 05
I love TechZone!

在剛剛的代碼里面，我們定義了一個「字符指針」變量，并且初始化成指向一個字符串。后來的操作，不僅在它身上可以使用「字符串處理函數(shù)」，還可以用「下標(biāo)法」訪問字符串中的每一個字符。

當(dāng)然，循環(huán)部分這樣寫也是沒毛病的：

...
for?(i?=?0,?i?{
????printf("%c",?*(str?+?i));
}

這就相當(dāng)于利用了指針法來讀取。

指針和數(shù)組的區(qū)別

剛剛說了許多指針和數(shù)組相互替換的例子，可能有的小伙伴又開始說：“這倆貨不就是一個東西嗎？”

隨著你對指針和數(shù)組越來越了解，你會發(fā)現(xiàn)，C語言的創(chuàng)始人不會這么無聊去創(chuàng)建兩種一樣的東西，還叫上不同的名字。指針和數(shù)組終究是「不一樣」的。

比如筆者之前看過的一個例子：

//Example?06
//代碼來源于網(wǎng)絡(luò)
#include?
int?main(void)
{
????char?str[]?=?"I?love?TechZone!";
????int?count?=?0;
????
????while?(*str++?!=?'\0')
????{
????????count++;
????}
????printf("總共有%d個字符。\n",?count);
????
????return?0;
}

當(dāng)編譯器報錯的時候，你可能會開始懷疑你學(xué)了假的C語言語法：

//Error in Example 06
錯誤(活動)	E0137	表達式必須是可修改的左值
錯誤	C2105	“++”需要左值

我們知道，*str++ != ‘\0’是一個復(fù)合表達式，那么就要遵循「運算符優(yōu)先級」來看。具體可以回顧《C語言運算符優(yōu)先級及ASCII對照表》。

str++比*str的優(yōu)先級「更高」，但是自增運算符要在「下一條語句」的時候才能生效。所以這個語句的理解就是，先取出str所指向的值，判斷是否為\0，若是，則跳出循環(huán)，然后str指向下一個字符的位置。

看上去貌似沒啥毛病，但是，看看編譯器告訴我們的東西：表達式必須是可修改的左值

++的操作對象是str，那么str到底是不是「左值」呢？

如果是左值的話，那么就必須滿足左值的條件。

1. 擁有用于識別和定位一個存儲位置的標(biāo)識符
2. 存儲值可修改

第一點，數(shù)組名str是可以滿足的，因為數(shù)組名實際上就是定位數(shù)組第一個元素的位置。但是第二點就不滿足了，數(shù)組名實際上是一個地址，地址是「不可以」修改的，它是一個常量。如果非要利用上面的思路來實現(xiàn)的話，可以將代碼改成這樣：

//Example?06?V2
//代碼來源于網(wǎng)絡(luò)
#include?
int?main(void)
{
????char?str[]?=?"I?love?TechZone!";
????char*?target?=?str;
????int?count?=?0;
????
????while?(*target++?!=?'\0')
????{
????????count++;
????}
????printf("總共有%d個字符。\n",?count);
????
????return?0;
}

這樣就可以正常執(zhí)行了：

//Consequence 06 V2
總共有16個字符。

這樣我們就可以得出：數(shù)組名只是一個「地址」，而指針是一個「左值」。

指針數(shù)組？數(shù)組指針？

看下面的例子，你能分辨出哪個是指針數(shù)組，哪個是數(shù)組指針嗎？

int*?p1[5];
int(*p2)[5];

單個的我們都可以判斷，但是組合起來就有些難度了。

答案：

int*?p1[5];//指針數(shù)組
int(*p2)[5];//數(shù)組指針

我們挨個來分析。

指針數(shù)組

數(shù)組下標(biāo)[]的優(yōu)先級是最高的，因此p1是一個有5個元素的「數(shù)組」。那么這個數(shù)組的類型是什么呢？答案就是int*，是「指向整型變量的指針」。因此這是一個「指針數(shù)組」。

那么這樣的數(shù)組應(yīng)該怎么樣去初始化呢？

你可以定義5個變量，然后挨個取地址來初始化。

不過這樣太繁瑣了，但是，并不是說指針數(shù)組就沒什么用。

比如：

//Example?07
#include?
int?main(void)
{
????char*?p1[5]?=?{
????????"人生苦短，我用Python。",
????????"PHP是世界上最好的語言！",
????????"One?more?thing...",
????????"一個好的程序員應(yīng)該是那種過單行線都要往兩邊看的人。",
????????"C語言很容易讓你犯錯誤；C++看起來好一些，但當(dāng)你用它時，你會發(fā)現(xiàn)會死的更慘。"
????};
????int?i;
????for?(i?=?0;?i?5;?i++)
????{
????????printf("%s\n",?p1[i]);
????}
????return?0;
}

結(jié)果如下：

//Consequence 07
人生苦短，我用Python。
PHP是世界上最好的語言！
One more thing...
一個好的程序員應(yīng)該是那種過單行線都要往兩邊看的人。
C語言很容易讓你犯錯誤；C++看起來好一些，但當(dāng)你用它時，你會發(fā)現(xiàn)會死的更慘。

這樣是不是比二維數(shù)組來的更加直接更加通俗呢？

數(shù)組指針

()和[]在優(yōu)先級里面屬于「同級」，那么就按照「先后順序」進行。

int(*p2)將p2定義為「指針」， 后面跟隨著一個5個元素的「數(shù)組」，p2就指向這個數(shù)組。因此，數(shù)組指針是一個「指針」，它指向的是一個數(shù)組。

但是，如果想對數(shù)組指針初始化的時候，千萬要小心，比如：

//Example?08
#include?
int?main(void)
{
????int(*p2)[5]?=?{1,?2,?3,?4,?5};
????int?i;
????for?(i?=?0;?i?5;?i++)
????{
????????printf("%d\n",?*(p2?+?i));
????}
????return?0;
}

Visual Studio 2019報出以下的錯誤：

//Error and Warning in Example 08
錯誤(活動)	E0146	初始值設(shè)定項值太多
錯誤	C2440	“初始化”: 無法從“initializer list”轉(zhuǎn)換為“int (*)[5]”
警告	C4477	“printf”: 格式字符串“%d”需要類型“int”的參數(shù)，但可變參數(shù) 1 擁有了類型“int *”

這其實是一個非常典型的錯誤使用指針的案例，編譯器提示說這里有一個「整數(shù)」賦值給「指針變量」的問題，因為p2歸根結(jié)底還是指針，所以應(yīng)該給它傳遞一個「地址」才行，更改一下：

//Example?08?V2
#include?
int?main(void)
{
????int?temp[5]?=?{1,?2,?3,?4,?5};
????int(*p2)[5]?=?temp;
????int?i;
????for?(i?=?0;?i?5;?i++)
????{
????????printf("%d\n",?*(p2?+?i));
????}
????return?0;
}

//Error and Warning in Example 08 V2
錯誤(活動)	E0144	"int *" 類型的值不能用于初始化 "int (*)[5]" 類型的實體
錯誤	C2440	“初始化”: 無法從“int [5]”轉(zhuǎn)換為“int (*)[5]”
警告	C4477	“printf”: 格式字符串“%d”需要類型“int”的參數(shù)，但可變參數(shù) 1 擁有了類型“int *”

可是怎么還是有問題呢？

我們回顧一下，指針是如何指向數(shù)組的。

int?temp[5]?=?{1,?2,?3,?4,?5};
int*?p?=?temp;

我們原本以為，指針p是指向數(shù)組的指針，但是實際上「并不是」。仔細想想就會發(fā)現(xiàn)，這個指針實際上是指向的數(shù)組的「第一個元素」，而不是指向數(shù)組。因為數(shù)組里面的元素在內(nèi)存中都是挨著個兒存放的，因此只需要知道第一個元素的地址，就可以訪問到后面的所有元素。

但是，這么來看的話，指針p指向的就是一個「整型變量」的指針，并不是指向「數(shù)組」的指針。而剛剛我們用的數(shù)組指針，才是指向數(shù)組的指針。因此，應(yīng)該將「數(shù)組的地址」傳遞給數(shù)組指針，而不是將第一個元素的地址傳入，盡管它們值相同，但是「含義」確實不一樣：

//Example?08?V3
//Example?08?V2
#include?
int?main(void)
{
????int?temp[5]?=?{1,?2,?3,?4,?5};
????int(*p2)[5]?=?&temp;//此處取地址
????int?i;
????for?(i?=?0;?i?5;?i++)
????{
????????printf("%d\n",?*(*p2?+?i));
????}
????return?0;
}

程序運行如下：

//Consequence 08
1
2
3
4
5

指針和二維數(shù)組

在上一節(jié)《C語言之?dāng)?shù)組》我們講過「二維數(shù)組」的概念，并且我們也知道，C語言的二維數(shù)組其實在內(nèi)存中也是「線性存放」的。

假設(shè)我們定義了：int array[4][5]

array

array作為數(shù)組的名稱，顯然應(yīng)該表示的是數(shù)組的「首地址」。由于二維數(shù)組實際上就是一維數(shù)組的「線性拓展」，因此array應(yīng)該就是指的指向包含5個元素的數(shù)組的指針。

如果你用sizeof()去測試array和array+1的話，就可以測試出來這樣的結(jié)論。

*(array+1)

首先從剛剛的問題我們可以得出，array+1同樣也是指的指向包含5個元素的數(shù)組的指針，因此*(array+1)就是相當(dāng)于array[1]，而這剛好相當(dāng)于array[1][0]的數(shù)組名。因此*(array+1)就是指第二行子數(shù)組的第一個元素的地址。

*(*(array+1)+2)

有了剛剛的結(jié)論，我們就不難推理出，這個實際上就是array[1][2]。是不是感覺非常簡單呢？

總結(jié)一下，就是下面的這些結(jié)論，記住就好，理解那當(dāng)然更好：

*(array?+?i)?==?array[i]
*(*(array?+?i)?+?j)?==?array[i][j]
*(*(*(array?+?i)?+?j)?+?k)?==?array[i][j][k]
...

數(shù)組指針和二維數(shù)組

我們在上一節(jié)里面講過，在初始化二維數(shù)組的時候是可以偷懶的：

int?array[][3]?=?{
????{1,?2,?3},
????{4,?5,?6}
};

剛剛我們又說過，定義一個數(shù)組指針是這樣的：

int(*p)[3];

那么組合起來是什么意思呢？

int(*p)[3]?=?array;

通過剛剛的說明，我們可以知道，array是指向一個3個元素的數(shù)組的「指針」，所以這里完全可以將array的值賦值給p。

其實C語言的指針非常靈活，同樣的代碼用不同的角度去解讀，就可以有不同的應(yīng)用。

那么如何使用指針來訪問二維數(shù)組呢？沒錯，就是使用「數(shù)組指針」：

//Example?09
#include?
int?main(void)
{
????int?array[3][4]?=?{
????????{0,?1,?2,?3},
????????{4,?5,?6,?7},
????????{8,?9,?10,?11}
????};
????int(*p)[4];
????int?i,?j;
????p?=?array;
????for?(i?=?0,?i?3,?i++)
????{
????????for?(j?=?0,?j?4,?j++)
????????{
????????????printf("%2d?",?*(*(p+i)?+?j));?
????????}
????????printf("\n");
????}
????return?0;
}

運行結(jié)果：

//Consequence 09
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 10 11

void指針

void實際上是無類型的意思。如果你嘗試用它來定義一個變量，編譯器肯定會「報錯」，因為不同類型所占用的內(nèi)存有可能「不一樣」。但是如果定義的是一個指針，那就沒問題。void類型中指針可以指向「任何一個類型」的數(shù)據(jù)，也就是說，任何類型的指針都可以賦值給void指針。

將任何類型的指針轉(zhuǎn)換為void是沒有問題的。但是如果你要反過來，那就需要「強制類型轉(zhuǎn)換」。此外，不要對void指針「直接解引用」，因為編譯器其實并不知道void指針會存放什么樣的類型。

//Example?10
#include?
int?main(void)
{
????int?num?=?1024;
????int*?pi?=?#
????char*?ps?=?"TechZone";
????void*?pv;
????
????pv?=?pi;
????printf("pi:%p,pv:%p\n",?pi,?pv);
????printf("*pv:%d\n",?*pv);
????
????pv?=?ps;
????printf("ps:%p,pv:%p\n",?ps,?pv);
????printf("*pv:%s\n",?*pv);
}

這樣會報錯：

//Error in Example 10
錯誤	C2100	非法的間接尋址
錯誤	C2100	非法的間接尋址

如果一定要這么做，那么可以用「強制類型轉(zhuǎn)換」：

//Example?10?V2
#include?
int?main(void)
{
????int?num?=?1024;
????int*?pi?=?#
????char*?ps?=?"TechZone";
????void*?pv;

????pv?=?pi;
????printf("pi:%p,pv:%p\n",?pi,?pv);
????printf("*pv:%d\n",?*(int*)pv);

????pv?=?ps;
????printf("ps:%p,pv:%p\n",?ps,?pv);
????printf("*pv:%s\n",?pv);
}

當(dāng)然，使用void指針一定要小心，由于void指針幾乎可以「通吃」所有類型，所以間接使得不同類型的指針轉(zhuǎn)換變得合法，如果代碼中存在不合理的轉(zhuǎn)換，編譯器也不會報錯。

因此，void指針能不用則不用，后面講函數(shù)的時候，還可以解鎖更多新的玩法。

NULL指針

在C語言中，如果一個指針不指向任何數(shù)據(jù)，那么就稱之為「空指針」，用「NULL」來表示。NULL其實是一個宏定義：

#define?NULL?((void?*)0)

在大部分的操作系統(tǒng)中，地址0通常是一個「不被使用」的地址，所以如果一個指針指向NULL，就意味著不指向任何東西。為什么一個指針要指向NULL呢？

其實這反而是一種比較指的推薦的「編程風(fēng)格」——當(dāng)你暫時還不知道該指向哪兒的時候，就讓它指向NULL，以后不會有太多的麻煩，比如：

//Example?11
#include?
int?main(void)
{
????int*?p1;
????int*?p2?=?NULL;
????printf("%d\n",?*p1);
????printf("%d\n",?*p2);
????return?0;
}

第一個指針未被初始化。在有的編譯器里面，這樣未初始化的變量就會被賦予「隨機值」。這樣指針被稱為「迷途指針」，「野指針」或者「懸空指針」。如果后面的代碼對這類指針解引用，而這個地址又剛好是合法的話，那么就會產(chǎn)生莫名其妙的結(jié)果，甚至導(dǎo)致程序的崩潰。因此養(yǎng)成良好的習(xí)慣，在暫時不清楚的情況下使用NULL，可以節(jié)省大量的后期調(diào)試的時間。

指向指針的指針

開始套娃了。其實只要你理解了指針的概念，也就沒什么大不了的。

//Example?12
#include?
int?main(void)
{
????int?num?=?1;
????int*?p?=?#
????int**?pp?=?&p;
????
????printf("num:?%d\n",?num);
????printf("*p:?%d\n",?*p);
????printf("**p:?%d\n",?**pp);
????printf("&p:?%p,?pp:?%p\n",?&p,?pp);
????printf("&num:?%p,?p:?%p,?*pp:?%p\n",?&num,?p,?*pp);
????return?0;
}

程序結(jié)果如下：

//Consequence 12
num: 1
*p: 1
**p: 1
&p: 004FF960, pp: 004FF960
&num: 004FF96C, p: 004FF96C, *pp: 004FF96C

當(dāng)然你也可以無限地套娃，一直指下去。不過這樣會讓代碼可讀性變得「很差」，過段時間可能你自己都看不懂你寫的代碼了。

指針數(shù)組和指向指針的指針

那么，指向指針的指針有什么用呢？

它可不是為了去創(chuàng)造混亂代碼，在一個經(jīng)典的實例里面，就可以體會到它的用處：

char*?Books[]?=?{
????"《C專家編程》",
????"《C和指針》",
????"《C的陷阱與缺陷》",
????"《C?Primer?Plus》",
????"《Python基礎(chǔ)教程（第三版）》"
};

然后我們需要將這些書進行分類。我們發(fā)現(xiàn)，其中有一本是寫Python的，其他都是C語言的。這時候指向指針的指針就派上用場了。首先，我們剛剛定義了一個指針數(shù)組，也就是說，里面的所有元素的類型「都是指針」，而數(shù)組名卻又可以用指針的形式來「訪問」，因此就可以使用「指向指針的指針」來指向指針數(shù)組：

...
char**?Python;
char**?CLang[4];

Python?=?&Books[5];
CLang[0]?=?&Books[0];
CLang[1]?=?&Books[1];
CLang[2]?=?&Books[2];
CLang[3]?=?&Books[3];
...

因為字符串的取地址值實際上就是其「首地址」，也就是一個「指向字符指針的指針」，所以可以這樣賦值。

這樣，我們就利用指向指針的指針完成了對書籍的分類，這樣既避免了浪費多余的內(nèi)存，而且當(dāng)其中的書名要修改，只需要改一次即可，代碼的靈活性和安全性都得到了提升。

常量和指針

常量，在我們目前的認(rèn)知里面，應(yīng)該是這樣的：

520, 'a'

或者是這樣的：

#define?MAX?1000
#define?B?'b'

常量和變量最大的區(qū)別，就是前者「不能夠被修改」，后者可以。那么在C語言中，可以將變量變成像具有常量一樣的特性，利用const即可。

const?int?max?=?1000;
const?char?a?=?'a';

在const關(guān)鍵字的作用下，變量就會「失去」本來具有的可修改的特性，變成“只讀”的屬性。

指向常量的指針

強大的指針當(dāng)然也是可以指向被const修飾過的變量，但這就意味著「不能通過」指針來修改它所引用的值?？偨Y(jié)一下，就是以下4點：

1. 指針可以修改為指向不同的變量
2. 指針可以修改為指向不同的常量
3. 可以通過解引用來讀取指針指向的數(shù)據(jù)
4. 不可以通過解引用來修改指針指向的數(shù)據(jù)

常量指針

指向非常量的常量指針

指針本身作為一種「變量」，也是可以修改的。因此，指針也是可以被const修飾的，只不過位置稍稍「發(fā)生了點變化」：

...
int*?const?p?=?#
...

這樣的指針有如下的特性：

1. 指針自身不能夠被修改
2. 指針指向的值可以被修改

指向常量的常量指針

在定義普通變量的時候也用const修飾，就得到了這樣的指針。不過由于限制太多，一般很少用到：

...
int?num?=?100;
const?int?cnum?=?200;
const?int*?const?p?=?&cnum;
...

http://www.techzone.ltd/post/CPointer/

-END-

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