干貨 || 對(duì)于C語(yǔ)言指針最詳盡的講解

時(shí)間：2019-05-20 10:34:12

關(guān)鍵字： C語(yǔ)言指針

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指針對(duì)于C來(lái)說(shuō)太重要。然而，想要全面理解指針，除了要對(duì)C語(yǔ)言有熟練的掌握外，還要有計(jì)算機(jī)硬件以及操作系統(tǒng)等方方面面的基本知識(shí)。所以本文盡可能的通過(guò)一篇文章完全講解指針。

為什么需要指針？

指針解決了一些編程中基本的問(wèn)題。

第一，指針的使用使得不同區(qū)域的代碼可以輕易的共享內(nèi)存數(shù)據(jù)。當(dāng)然小伙伴們也可以通過(guò)數(shù)據(jù)的復(fù)制達(dá)到相同的效果，但是這樣往往效率不太好。

因?yàn)橹T如結(jié)構(gòu)體等大型數(shù)據(jù)，占用的字節(jié)數(shù)多，復(fù)制很消耗性能。

但使用指針就可以很好的避免這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槿魏晤?lèi)型的指針占用的字節(jié)數(shù)都是一樣的（根據(jù)平臺(tái)不同，有4字節(jié)或者8字節(jié)或者其他可能）。

第二，指針使得一些復(fù)雜的鏈接性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建成為可能，比如鏈表，鏈?zhǔn)蕉鏄?shù)等等。

第三，有些操作必須使用指針。如操作申請(qǐng)的堆內(nèi)存。

還有：C語(yǔ)言中的一切函數(shù)調(diào)用中，值傳遞都是“按值傳遞”的。

如果我們要在函數(shù)中修改被傳遞過(guò)來(lái)的對(duì)象，就必須通過(guò)這個(gè)對(duì)象的指針來(lái)完成。

指針是什么？

我們知道：C語(yǔ)言中的數(shù)組是指一類(lèi)類(lèi)型，數(shù)組具體區(qū)分為 ?int 類(lèi)型數(shù)組，double類(lèi)型數(shù)組,char數(shù)組等等。

同樣指針這個(gè)概念也泛指一類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型，int指針類(lèi)型，double指針類(lèi)型，char指針類(lèi)型等等。

通常，我們用int類(lèi)型保存一些整型的數(shù)據(jù)，如 int num = 97 ，我們也會(huì)用char來(lái)存儲(chǔ)字符：char ch = 'a'。

我們也必須知道：任何程序數(shù)據(jù)載入內(nèi)存后，在內(nèi)存都有他們的地址，這就是指針。

而為了保存一個(gè)數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址，我們就需要指針變量。

因此：指針是程序數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址，而指針變量是用來(lái)保存這些地址的變量。

為什么程序中的數(shù)據(jù)會(huì)有自己的地址？

弄清這個(gè)問(wèn)題我們需要從操作系統(tǒng)的角度去認(rèn)知內(nèi)存。

電腦維修師傅眼中的內(nèi)存是這樣的：內(nèi)存在物理上是由一組DRAM芯片組成的。

而作為一個(gè)程序員，我們不需要了解內(nèi)存的物理結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)將RAM等硬件和軟件結(jié)合起來(lái)，給程序員提供的一種對(duì)內(nèi)存使用的抽象。

這種抽象機(jī)制使得程序使用的是虛擬存儲(chǔ)器,而不是直接操作和使用真實(shí)存在的物理存儲(chǔ)器。

所有的虛擬地址形成的集合就是虛擬地址空間。

在程序員眼中的內(nèi)存應(yīng)該是下面這樣的。

也就是說(shuō)，內(nèi)存是一個(gè)很大的，線(xiàn)性的字節(jié)數(shù)組（平坦尋址）。每一個(gè)字節(jié)都是固定的大小，由8個(gè)二進(jìn)制位組成。

最關(guān)鍵的是，每一個(gè)字節(jié)都有一個(gè)唯一的編號(hào),編號(hào)從0開(kāi)始，一直到最后一個(gè)字節(jié)。

如上圖中，這是一個(gè)256M的內(nèi)存，他一共有256x1024x1024 ?= 268435456個(gè)字節(jié)，那么它的地址范圍就是 0 ~268435455 ?。

由于內(nèi)存中的每一個(gè)字節(jié)都有一個(gè)唯一的編號(hào)。

因此，在程序中使用的變量，常量，甚至數(shù)函數(shù)等數(shù)據(jù)，當(dāng)他們被載入到內(nèi)存中后，都有自己唯一的一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)就是這個(gè)數(shù)據(jù)的地址。

指針就是這樣形成的。

下面用代碼說(shuō)明

#include?<stdio.h>
int?main(void)
{?
???char?ch?=?'a';?
??????int??num?=?97;?
?????????printf("ch?的地址:%p",&ch);
????????????//ch?的地址:0028FF47?
????????????printf("num的地址:%p",&num);
??????????????//num的地址:0028FF40????
????????????return?0;
}

指針的值實(shí)質(zhì)是內(nèi)存單元（即字節(jié)）的編號(hào)，所以指針單獨(dú)從數(shù)值上看，也是整數(shù)，他們一般用16進(jìn)制表示。

指針的值（虛擬地址值）使用一個(gè)機(jī)器字的大小來(lái)存儲(chǔ)。

也就是說(shuō),對(duì)于一個(gè)機(jī)器字為w位的電腦而言,它的虛擬地址空間是0~2w － 1 ,程序最多能訪(fǎng)問(wèn)2w個(gè)字節(jié)。

這就是為什么xp這種32位系統(tǒng)最大支持4GB內(nèi)存的原因了。

我們可以大致畫(huà)出變量ch和num在內(nèi)存模型中的存儲(chǔ)。（假設(shè) char占1個(gè)字節(jié)，int占4字節(jié)）

變量和內(nèi)存

為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，這里就用上面例子中的 ?int num = 97 這個(gè)局部變量來(lái)分析變量在內(nèi)存中的存儲(chǔ)模型。

已知：num的類(lèi)型是int，占用了4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，其值是97，地址是0028FF40。我們從以下幾個(gè)方面去分析。

1、內(nèi)存的數(shù)據(jù)

內(nèi)存的數(shù)據(jù)就是變量的值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制，一切都是二進(jìn)制。

97的二進(jìn)制是 : 00000000 00000000 00000000 0110000 , 但使用的小端模式存儲(chǔ)時(shí)，低位數(shù)據(jù)存放在低地址，所以圖中畫(huà)的時(shí)候是倒過(guò)來(lái)的。

2、內(nèi)存數(shù)據(jù)的類(lèi)型

內(nèi)存的數(shù)據(jù)類(lèi)型決定了這個(gè)數(shù)據(jù)占用的字節(jié)數(shù)，以及計(jì)算機(jī)將如何解釋這些字節(jié)。

num的類(lèi)型是int，因此將被解釋為一個(gè)整數(shù)。

3、內(nèi)存數(shù)據(jù)的名稱(chēng)

內(nèi)存的名稱(chēng)就是變量名。實(shí)質(zhì)上，內(nèi)存數(shù)據(jù)都是以地址來(lái)標(biāo)識(shí)的，根本沒(méi)有內(nèi)存的名稱(chēng)這個(gè)說(shuō)法，這只是高級(jí)語(yǔ)言提供的抽象機(jī)制，方便我們操作內(nèi)存數(shù)據(jù)。

而且在C語(yǔ)言中，并不是所有的內(nèi)存數(shù)據(jù)都有名稱(chēng)，例如使用malloc申請(qǐng)的堆內(nèi)存就沒(méi)有。

4、內(nèi)存數(shù)據(jù)的地址

如果一個(gè)類(lèi)型占用的字節(jié)數(shù)大于1，則其變量的地址就是地址值最小的那個(gè)字節(jié)的地址。

因此num的地址是 0028FF40。內(nèi)存的地址用于標(biāo)識(shí)這個(gè)內(nèi)存塊。

5、內(nèi)存數(shù)據(jù)的生命周期

num是main函數(shù)中的局部變量，因此當(dāng)main函數(shù)被啟動(dòng)時(shí)，它被分配于棧內(nèi)存上，當(dāng)main執(zhí)行結(jié)束時(shí)，消亡。

?? ?

如果一個(gè)數(shù)據(jù)一直占用著他的內(nèi)存，那么我們就說(shuō)他是“活著的”，如果他占用的內(nèi)存被回收了，則這個(gè)數(shù)據(jù)就“消亡了”。

C語(yǔ)言中的程序數(shù)據(jù)會(huì)按照他們定義的位置，數(shù)據(jù)的種類(lèi)，修飾的關(guān)鍵字等因素，決定他們的生命周期特性。

實(shí)質(zhì)上我們程序使用的內(nèi)存會(huì)被邏輯上劃分為：棧區(qū)，堆區(qū)，靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，方法區(qū)。

不同的區(qū)域的數(shù)據(jù)有不同的生命周期。

無(wú)論以后計(jì)算機(jī)硬件如何發(fā)展，內(nèi)存容量都是有限的，因此清楚理解程序中每一個(gè)程序數(shù)據(jù)的生命周期是非常重要的。

指針變量和指向關(guān)系

用來(lái)保存指針的變量，就是指針變量。

如果指針變量p1保存了變量 num的地址，則就說(shuō)：p1指向了變量num，也可以說(shuō)p1指向了num所在的內(nèi)存塊，這種指向關(guān)系，在圖中一般用箭頭表示。

上圖中，指針變量p1指向了num所在的內(nèi)存塊，即從地址0028FF40開(kāi)始的4個(gè)byte 的內(nèi)存塊。

定義指針變量

C語(yǔ)言中，定義變量時(shí)，在變量名前寫(xiě)一個(gè) * 星號(hào)，這個(gè)變量就變成了對(duì)應(yīng)變量類(lèi)型的指針變量。必要時(shí)要加( ) 來(lái)避免優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。

引申：C語(yǔ)言中，定義變量時(shí)，在定義的最前面寫(xiě)上typedef ，那么這個(gè)變量名就成了一種類(lèi)型，即這個(gè)類(lèi)型的同義詞。

int a ; //int類(lèi)型變量 aint *a ; //int* 變量aint arr[3]; //arr是包含3個(gè)int元素的數(shù)組int (* arr )[3]; //arr是一個(gè)指向包含3個(gè)int元素的數(shù)組的指針變量

//-----------------各種類(lèi)型的指針------------------------------
int* p_int; //指向int類(lèi)型變量的指針 
double* p_double; //指向idouble類(lèi)型變量的指針 
struct Student *p_struct; //結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的指針
int(*p_func)(int,int); //指向返回類(lèi)型為int，有2個(gè)int形參的函數(shù)的指針 
int(*p_arr)[3]; //指向含有3個(gè)int元素的數(shù)組的指針 
int** p_pointer; //指向 一個(gè)整形變量指針的指針

取地址

既然有了指針變量，那就得讓他保存其它變量的地址，使用& 運(yùn)算符取得一個(gè)變量的地址。

int add(int a , int b){ ? ?return a + b;}
int main(void){ ? ?int num = 97; ? ?float score = 10.00F; ? ?int arr[3] = {1,2,3};
 ? ?//-----------------------
 ? ?int* p_num = &num; ? ?float* p_score = &score; ? ?int (*p_arr)[3] = &arr; ? ? ? ? ?  ? ?int (*fp_add)(int ,int ) ?= add; ?//p_add是指向函數(shù)add的函數(shù)指針 ? ?return 0;}

特殊的情況，他們并不一定需要使用&取地址：

數(shù)組名的值就是這個(gè)數(shù)組的第一個(gè)元素的地址。
函數(shù)名的值就是這個(gè)函數(shù)的地址。
字符串字面值常量作為右值時(shí)，就是這個(gè)字符串對(duì)應(yīng)的字符數(shù)組的名稱(chēng),也就是這個(gè)字符串在內(nèi)存中的地址。

int?add(int?a?,?int?b)
{????
return?a?+?b;
}
int?main(void)
{
int?arr[3]?=?{1,2,3};//-----------------------
int*?p_first?=?arr;
int?(*fp_add)(int?,int?)??=??add;
const?char*?msg?=?"Hello?world";
return?0;
}

解地址

我們需要一個(gè)數(shù)據(jù)的指針變量干什么？

當(dāng)然使用通過(guò)它來(lái)操作（讀/寫(xiě)）它指向的數(shù)據(jù)啦。

對(duì)一個(gè)指針解地址，就可以取到這個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)，解地址的寫(xiě)法，就是在指針的前面加一個(gè)*號(hào)。

解指針的實(shí)質(zhì)是：從指針指向的內(nèi)存塊中取出這個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)。

int main(void){ ? ?int age = 19; ? ?int*p_age = &age; ? ?*p_age ?= 20; ?//通過(guò)指針修改指向的內(nèi)存數(shù)據(jù)
 ? ?printf("age = %d",*p_age); ? //通過(guò)指針讀取指向的內(nèi)存數(shù)據(jù) ? ?printf("age = %d",age);
 ? ?return 0;}

指針之間的賦值

指針賦值和int變量賦值一樣，就是將地址的值拷貝給另外一個(gè)。

指針之間的賦值是一種淺拷貝，是在多個(gè)編程單元之間共享內(nèi)存數(shù)據(jù)的高效的方法。

int* p1 ?= & num;int* p3 = p1;
//通過(guò)指針?p1?、?p3?都可以對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)?num?進(jìn)行讀寫(xiě)，如果2個(gè)函數(shù)分別使用了p1?和p3，那么這2個(gè)函數(shù)就共享了數(shù)據(jù)num。

空指針

指向空，或者說(shuō)不指向任何東西。

在C語(yǔ)言中，我們讓指針變量賦值為NULL表示一個(gè)空指針，而C語(yǔ)言中，NULL實(shí)質(zhì)是 ((void*)0) ， ?在C++中，NULL實(shí)質(zhì)是0。

換種說(shuō)法：任何程序數(shù)據(jù)都不會(huì)存儲(chǔ)在地址為0的內(nèi)存塊中，它是被操作系統(tǒng)預(yù)留的內(nèi)存塊。

下面代碼摘自 stdlib.h

#ifdef?__cplusplus?????#define?NULL????0#else?????????#define?NULL????((void?*)0)#endif

壞指針

指針變量的值是NULL，或者未知的地址值，或者是當(dāng)前應(yīng)用程序不可訪(fǎng)問(wèn)的地址值，這樣的指針就是壞指針。

不能對(duì)他們做解指針操作，否則程序會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，導(dǎo)致程序意外終止。

任何一個(gè)指針變量在做解地址操作前，都必須保證它指向的是有效的，可用的內(nèi)存塊，否則就會(huì)出錯(cuò)。

壞指針是造成C語(yǔ)言Bug的最頻繁的原因之一。

下面的代碼就是錯(cuò)誤的示例。

void opp(){ ? ? int*p = NULL; ? ? *p = 10; ? ? ?//Oops! 不能對(duì)NULL解地址}
void foo(){ ? ? int*p; ? ? *p = 10; ? ? ?//Oops! 不能對(duì)一個(gè)未知的地址解地址}
void bar(){ ? ? int*p = (int*)1000;  ? ? *p =10; ? ? ?//Oops! ? 不能對(duì)一個(gè)可能不屬于本程序的內(nèi)存的地址的指針解地址}

指針的2個(gè)重要屬性

指針也是一種數(shù)據(jù)，指針變量也是一種變量，因此指針這種數(shù)據(jù)也符合前面變量和內(nèi)存主題中的特性。

這里要強(qiáng)調(diào)2個(gè)屬性：指針的類(lèi)型，指針的值。

int main(void){ ? ?int num = 97; ? ?int *p1 ?= &num; ? ?char* p2 = (char*)(&num);
 ? ?printf("%d",*p1); ? ?//輸出 ?97 ? ?putchar(*p2); ? ? ? ? ?//輸出 ?a ? ?return 0;}

指針的值：很好理解，如上面的num 變量，其地址的值就是0028FF40 ，因此 p1的值就是0028FF40。

數(shù)據(jù)的地址用于在內(nèi)存中定位和標(biāo)識(shí)這個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)槿魏?個(gè)內(nèi)存不重疊的不同數(shù)據(jù)的地址都是不同的。

指針的類(lèi)型：指針的類(lèi)型決定了這個(gè)指針指向的內(nèi)存的字節(jié)數(shù)并如何解釋這些字節(jié)信息。

一般指針變量的類(lèi)型要和它指向的數(shù)據(jù)的類(lèi)型匹配。

由于num的地址是0028FF40，因此 p1 和 p2 的值都是0028FF40

*p1 ?: ?將從地址0028FF40 開(kāi)始解析，因?yàn)閜1是int類(lèi)型指針，int占4字節(jié)，因此向后連續(xù)取4個(gè)字節(jié)，并將這4個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)解析為一個(gè)整數(shù) 97。

*p2 ?: ?將從地址0028FF40 開(kāi)始解析，因?yàn)閜2是char類(lèi)型指針，char占1字節(jié)，因此向后連續(xù)取1個(gè)字節(jié)，并將這1個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)解析為一個(gè)字符，即'a'。

同樣的地址，因?yàn)橹羔樀念?lèi)型不同，對(duì)它指向的內(nèi)存的解釋就不同，得到的就是不同的數(shù)據(jù)。

void*類(lèi)型指針?

由于void是空類(lèi)型，因此void*類(lèi)型的指針只保存了指針的值，而丟失了類(lèi)型信息，我們不知道他指向的數(shù)據(jù)是什么類(lèi)型的，只指定這個(gè)數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的起始地址。

如果想要完整的提取指向的數(shù)據(jù)，程序員就必須對(duì)這個(gè)指針做出正確的類(lèi)型轉(zhuǎn)換，然后再解指針。

因?yàn)?，編譯器不允許直接對(duì)void*類(lèi)型的指針做解指針操作。

結(jié)構(gòu)體和指針

結(jié)構(gòu)體指針有特殊的語(yǔ)法：-> 符號(hào)

如果p是一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針，則可以使用 p ->【成員】的方法訪(fǎng)問(wèn)結(jié)構(gòu)體的成員

typedef struct{ ? ?char name[31]; ? ?int age; ? ?float score;}Student;
int main(void){ ? ?Student stu = {"Bob" , 19, 98.0}; ? ?Student*ps = &stu;
 ? ?ps->age = 20; ? ?ps->score = 99.0; ? ?printf("name:%s age:%d",ps->name,ps->age); ? ?return 0;}

數(shù)組和指針

1、數(shù)組名作為右值的時(shí)候，就是第一個(gè)元素的地址。

int main(void){ ? ?int arr[3] = {1,2,3};
 ? ?int*p_first = arr; ? ?printf("%d",*p_first); ?//1 ? ?return 0;}

2、指向數(shù)組元素的指針支持遞增遞減運(yùn)算。
（實(shí)質(zhì)上所有指針都支持遞增遞減運(yùn)算，但只有在數(shù)組中使用才是有意義的）

int main(void){ ? ?int arr[3] = {1,2,3};
 ? ?int*p = arr; ? ?for(;p!=arr+3;p++){ ? ? ? ?printf("%d",*p);  ? ?} ? ?return 0;}

3、p= p+1 意思是，讓p指向原來(lái)指向的內(nèi)存塊的下一個(gè)相鄰的相同類(lèi)型的內(nèi)存塊。

同一個(gè)數(shù)組中，元素的指針之間可以做減法運(yùn)算，此時(shí)，指針之差等于下標(biāo)之差。

4、p[n] ? ?== *(p+n)

? ? ?p[n][m] ?== *( ?*(p+n)+ m )

5、當(dāng)對(duì)數(shù)組名使用sizeof時(shí)，返回的是整個(gè)數(shù)組占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。當(dāng)把數(shù)組名賦值給一個(gè)指針后，再對(duì)指針使用sizeof運(yùn)算符，返回的是指針的大小。

這就是為什么將一個(gè)數(shù)組傳遞給一個(gè)函數(shù)時(shí)，需要另外用一個(gè)參數(shù)傳遞數(shù)組元素個(gè)數(shù)的原因了。

int main(void){ ? ?int arr[3] = {1,2,3};
 ? ?int*p = arr; ? ?printf("sizeof(arr)=%d",sizeof(arr)); ?//sizeof(arr)=12 ? ?printf("sizeof(p)=%d",sizeof(p)); ? //sizeof(p)=4
 ? ?return 0;}

函數(shù)和指針

函數(shù)的參數(shù)和指針

C語(yǔ)言中，實(shí)參傳遞給形參，是按值傳遞的，也就是說(shuō)，函數(shù)中的形參是實(shí)參的拷貝份，形參和實(shí)參只是在值上面一樣，而不是同一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)對(duì)象。

這就意味著：這種數(shù)據(jù)傳遞是單向的，即從調(diào)用者傳遞給被調(diào)函數(shù)，而被調(diào)函數(shù)無(wú)法修改傳遞的參數(shù)達(dá)到回傳的效果。

void?change(int?a)
{????
a++;??????//在函數(shù)中改變的只是這個(gè)函數(shù)的局部變量a，而隨著函數(shù)執(zhí)行結(jié)束，a被銷(xiāo)毀。age還是原來(lái)的age，紋絲不動(dòng)。
}
int?main(void)
{????
int?age?=?19;
change(age);
printf("age?=?%d",age);???//?age?=?19????
return?0;
}

有時(shí)候我們可以使用函數(shù)的返回值來(lái)回傳數(shù)據(jù)，在簡(jiǎn)單的情況下是可以的。

但是如果返回值有其它用途（例如返回函數(shù)的執(zhí)行狀態(tài)量），或者要回傳的數(shù)據(jù)不止一個(gè)，返回值就解決不了了。

傳遞變量的指針可以輕松解決上述問(wèn)題。

void?change(int*?pa)
{?
???(*pa)++;???//因?yàn)閭鬟f的是age的地址，因此pa指向內(nèi)存數(shù)據(jù)age。當(dāng)在函數(shù)中對(duì)指針pa解地址時(shí)，???????????????//會(huì)直接去內(nèi)存中找到age這個(gè)數(shù)據(jù)，然后把它增1。
???}
???int?main(void)
???{?
??????int?age?=?19;????change(&age);
??????????printf("age?=?%d",age);//?age?=?20????
??????????return?0;
??????????}

再來(lái)一個(gè)老生常談的，用函數(shù)交換2個(gè)變量的值的例子：

#include<stdio.h>void swap_bad(int a,int b);void swap_ok(int*pa,int*pb);
int main(){ ? ?int a = 5; ? ?int b = 3; ? ?swap_bad(a,b); ? ? ? //Can`t swap; ? ?swap_ok(&a,&b); ? ? ?//OK ? ?return 0;}
//錯(cuò)誤的寫(xiě)法void swap_bad(int a,int b){ ? ?int t; ? ?t=a; ? ?a=b; ? ?b=t;}
//正確的寫(xiě)法：通過(guò)指針void swap_ok(int*pa,int*pb){ ? ?int t; ? ?t=*pa; ? ?*pa=*pb; ? ?*pb=t;}

有的時(shí)候，我們通過(guò)指針傳遞數(shù)據(jù)給函數(shù)不是為了在函數(shù)中改變他指向的對(duì)象。

相反，我們防止這個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)被改變。傳遞指針只是為了避免拷貝大型數(shù)據(jù)。

考慮一個(gè)結(jié)構(gòu)體類(lèi)型Student。我們通過(guò)show函數(shù)輸出Student變量的數(shù)據(jù)。

typedef struct{ ? ?char name[31]; ? ?int age; ? ?float score;}Student;

//打印Student變量信息void show(const Student * ps){ ? ?printf("name:%s , age:%d , score:%.2f",ps->name,ps->age,ps->score); ? }

我們只是在show函數(shù)中取讀Student變量的信息，而不會(huì)去修改它，為了防止意外修改，我們使用了常量指針去約束。

另外我們?yōu)槭裁匆褂弥羔樁皇侵苯觽鬟fStudent變量呢？

從定義的結(jié)構(gòu)看出，Student變量的大小至少是39個(gè)字節(jié)，那么通過(guò)函數(shù)直接傳遞變量，實(shí)參賦值數(shù)據(jù)給形參需要拷貝至少39個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，極不高效。

而傳遞變量的指針卻快很多，因?yàn)樵谕粋€(gè)平臺(tái)下，無(wú)論什么類(lèi)型的指針大小都是固定的：X86指針4字節(jié)，X64指針8字節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比一個(gè)Student結(jié)構(gòu)體變量小。

函數(shù)的指針

每一個(gè)函數(shù)本身也是一種程序數(shù)據(jù)，一個(gè)函數(shù)包含了多條執(zhí)行語(yǔ)句，它被編譯后，實(shí)質(zhì)上是多條機(jī)器指令的合集。

在程序載入到內(nèi)存后，函數(shù)的機(jī)器指令存放在一個(gè)特定的邏輯區(qū)域：代碼區(qū)。

既然是存放在內(nèi)存中，那么函數(shù)也是有自己的指針的。

C語(yǔ)言中，函數(shù)名作為右值時(shí)，就是這個(gè)函數(shù)的指針。

void echo(const char *msg){ ? ?printf("%s",msg);}int main(void){ ? ?void(*p)(const char*) = echo; ? //函數(shù)指針變量指向echo這個(gè)函數(shù)
 ? ?p("Hello "); ? ? ?//通過(guò)函數(shù)的指針p調(diào)用函數(shù)，等價(jià)于echo("Hello ") ? ?echo("World"); ? ?return 0;}

const和指針

const到底修飾誰(shuí)？誰(shuí)才是不變的？

如果const 后面是一個(gè)類(lèi)型，則跳過(guò)最近的原子類(lèi)型，修飾后面的數(shù)據(jù)。
（原子類(lèi)型是不可再分割的類(lèi)型，如int, short , char，以及typedef包裝后的類(lèi)型）

如果const后面就是一個(gè)數(shù)據(jù)，則直接修飾這個(gè)數(shù)據(jù)。

int main(){ ? ?int a = 1;
 ? ?int const *p1 = &a; ? ? ? ?//const后面是*p1，實(shí)質(zhì)是數(shù)據(jù)a，則修飾*p1，通過(guò)p1不能修改a的值 ? ?const int*p2 = ?&a; ? ? ? ?//const后面是int類(lèi)型，則跳過(guò)int ，修飾*p2， 效果同上
 ? ?int* const p3 = NULL; ? ? ?//const后面是數(shù)據(jù)p3。也就是指針p3本身是const .
 ? ?const int* const p4 = &a; ?// 通過(guò)p4不能改變a 的值，同時(shí)p4本身也是 const ? ?int const* const p5 = &a; ?//效果同上
 ? ?return 0;
} typedef int* pint_t; ?//將 int* 類(lèi)型 包裝為 pint_t,則pint_t 現(xiàn)在是一個(gè)完整的原子類(lèi)型
int main(){
 ? ?int a ?= 1; ? ?const pint_t p1 = &a; ?//同樣，const跳過(guò)類(lèi)型pint_t，修飾p1，指針p1本身是const ? ?pint_t const p2 = &a; ?//const 直接修飾p，同上
 ? ?return 0;
}

深拷貝和淺拷貝

如果2個(gè)程序單元（例如2個(gè)函數(shù)）是通過(guò)拷貝他們所共享的數(shù)據(jù)的指針來(lái)工作的，這就是淺拷貝，因?yàn)檎嬲L(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被拷貝。

如果被訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)被拷貝了，在每個(gè)單元中都有自己的一份，對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的操作相互不受影響，則叫做深拷貝。

附加知識(shí)

指針和引用這個(gè)2個(gè)名詞的區(qū)別。他們本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是同樣的東西。

指針常用在C語(yǔ)言中，而引用，則用于諸如Java，C#等在語(yǔ)言層面封裝了對(duì)指針的直接操作的編程語(yǔ)言中。

大端模式和小端模式

1) Little-Endian就是低位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端，高位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。個(gè)人PC常用，Intel X86處理器是小端模式。

2) B i g-Endian就是高位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端，低位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。

采用大端方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存放符合人類(lèi)的正常思維，而采用小端方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存放利于計(jì)算機(jī)處理。

有些機(jī)器同時(shí)支持大端和小端模式,通過(guò)配置來(lái)設(shè)定實(shí)際的端模式。

假如 short類(lèi)型占用2個(gè)字節(jié)，且存儲(chǔ)的地址為0x30。

short a = 1;

如下圖：

//測(cè)試機(jī)器使用的是否為小端模式。是，則返回true，否則返回false
//這個(gè)方法判別的依據(jù)就是：C語(yǔ)言中一個(gè)對(duì)象的地址就是這個(gè)對(duì)象占用的字節(jié)中，地址值最小的那個(gè)字節(jié)的地址。

bool isSmallIndain(){ ? ? ?unsigned int val = 'A'; ? ? ?unsigned char* p = (unsigned char*)&val; ?//C/C++：對(duì)于多字節(jié)數(shù)據(jù)，取地址是取的數(shù)據(jù)對(duì)象的第一個(gè)字節(jié)的地址，也就是數(shù)據(jù)的低地址
 ? ? ?return *p == 'A';}