概述

指針也就是內(nèi)存地址，指針變量是用來(lái)存放內(nèi)存地址的變量， 不同類(lèi)型的指針變量所占用的存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度是相同的，而存放數(shù)據(jù)的變量因數(shù)據(jù)的類(lèi)型不同，所占用的存儲(chǔ)空間長(zhǎng)度也不同 。有了指針以后，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)本身，也可以對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的變量地址進(jìn)行操作。 指針是一個(gè)占據(jù)存儲(chǔ)空間的實(shí)體在這一段空間起始位置的相對(duì)距離值。在C/C++語(yǔ)言中，指針一般被認(rèn)為是指針變量，指針變量的內(nèi)容存儲(chǔ)的是其指向的對(duì)象的首地址，指向的對(duì)象可以是變量（指針變量也是變量），數(shù)組，函數(shù)等占據(jù)存儲(chǔ)空間的實(shí)體。

指針

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，內(nèi)存又被分為一塊一塊的，每一塊都有一個(gè)特有的編號(hào)。而這個(gè)編號(hào)可以暫時(shí)理解為指針，就像房屋的編號(hào)。特點(diǎn)的房間可以找到特點(diǎn)的人，例如張三要去找李四，那么就要去到李四家，才能找到李四。 總結(jié)一下，其實(shí)指針就是變量，用來(lái)存放地址的變量（存放在指針中的值都當(dāng)成地址處理）。

指針運(yùn)算符

&：取地址運(yùn)算符&是用來(lái)取操作對(duì)象的地址，它返回運(yùn)算對(duì)象的內(nèi)存地址。 *：指針運(yùn)算符&作用是通過(guò)操作對(duì)象的地址，獲取存儲(chǔ)的內(nèi)容也稱為“間接引用操作符”。

示例

#include 
int main()
{
    int a = 10;    //定義一個(gè)普通變量a，賦值為10
    int* pa;//定義指針變量pa
    pa = &a;//通過(guò)取地址符&，獲取a的地址，賦值給指針變量pa
    printf("a的值為：%d,pa的地址為=%p,*pa的值為=%d
",a,pa,*pa);
    return 0;
}

指針類(lèi)型

變量有不同的類(lèi)型，整型，浮點(diǎn)型等等。指針同樣是有類(lèi)型的，定義如下。

char*   pa = NULL;
int*    pb = NULL;
short*  pc = NULL;
long*   pd = NULL;
float*  pe = NULL;
double* pf = NULL;

指針類(lèi)型的定義方式就是type + 。其實(shí)上面代碼中char 就是為了存放char類(lèi)型變量的地址，short*就是為了存放short類(lèi)型變量的地址。其他同樣。

示例

#include 
int main()
{
    char   a = 'a';
    int    b = 10;
    short  c = 20;
    long   d = 30;
    float  e = 40.0;
    double f = 50.0;
    char*   pa = NULL;
    int*    pb = NULL;
    short*  pc = NULL;
    long*   pd = NULL;
    float*  pe = NULL;
    double* pf = NULL;
    pa = &a;
    pb = &b;
    pc = &c;
    pd = &d;
    pe = &e;
    pf = &f;
    printf("a的值為：%d,pa的地址為=%p,pa的下一個(gè)地址為=%p
", a, pa, pa + 1);
    printf("b的值為：%d,pb的地址為=%p,pb的下一個(gè)地址為=%p
", b, pb, pb + 1);
    printf("c的值為：%d,pc的地址為=%p,pc的下一個(gè)地址為=%p
", c, pc, pc + 1);
    printf("d的值為：%d,pd的地址為=%p,pd的下一個(gè)地址為=%p
", d, pd, pd + 1);
    printf("e的值為：%f,pe的地址為=%p,pe的下一個(gè)地址為=%p
", e, pe, pe + 1);
    printf("f的值為：%lf,pf的地址為=%p,pf的下一個(gè)地址為=%p
", f, pf, pf + 1);
    return 0;
}

從上述例程得知，指針加1或減1運(yùn)算，表示指針向前或向后移動(dòng)一個(gè)單元（不同類(lèi)型的指針，單元長(zhǎng)度不同），指針的類(lèi)型決定了指針向前或者向后走一步有多大距離。

指針變量的自增自減運(yùn)算。指針加 1 或減 1 運(yùn)算，表示指針向前或向后移動(dòng)一個(gè)單元（不同類(lèi)型的指針，單元長(zhǎng)度不同）。這個(gè)在數(shù)組中非常常用。 指針變量加上或減去一個(gè)整形數(shù)。和第一條類(lèi)似，具體加幾就是向前移動(dòng)幾個(gè)單元，減幾就是向后移動(dòng)幾個(gè)單元。

指針變量的初始化

指針初始化是將變量的地址分配給指針變量的過(guò)程，指針變量與其它變量一樣，在定義時(shí)可以賦值，即初始化。也可以賦值“NULL”或“0”，如果賦值“0”，此時(shí)的“0”含義并不是數(shù)字“0”，而是 NULL 的字符碼值。 指針變量在定義時(shí)如果未初始化，那么該指針就是野指針，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），其值是隨機(jī)的，指針變量的值是別的變量的地址，意味著指針指向了一個(gè)地址是不確定的變量，此時(shí)去解引用就是去訪問(wèn)了一個(gè)不確定的地址，所以結(jié)果是不可知的。

關(guān)系運(yùn)算

假設(shè)有指針pa，pb，那么其關(guān)系運(yùn)算主要有下列三種。

1. pa > pb，表示 pa 指向的存儲(chǔ)地址大于 pb 指向的地址。
2. pa == pb，表示 pa 和 pb 指向同一個(gè)存儲(chǔ)單元。
3. pa == 0 ，表示 pa 是否為空指針。

示例

#include 
int main()
{
    int    a = 10;
    int       b = 20;

    int*    pa  = NULL;
    int*    paa = NULL;
    int*    pb  = NULL;
    int*    pc  = NULL;

    pa  = &a;
    paa = &a;
    pb  = &b;
    printf("pa的地址是%p,pb的地址是%p，",pa,pb);
    if (pa > pb)
        printf("pa指向的存儲(chǔ)地址大于pb指向的地址
");
    else
        printf("pa指向的存儲(chǔ)地址小于pb指向的地址
");

    printf("pa的地址是%p,paa的地址是%p，", pa, paa);
    if (pa == paa)
        printf("pa和paa是否指向同一個(gè)存儲(chǔ)單元
");

    printf("pc的地址是%p,", pc);
    if (pc == 0)
        printf("pc是空指針");

    return 0;
}

數(shù)組

一維數(shù)組

不管什么變量都有地址，數(shù)組包含若干個(gè)元素，但是每個(gè)數(shù)組元素也在內(nèi)存中占用存儲(chǔ)單元，所以也有相對(duì)應(yīng)的地址。指針變量既然可以指向變量，同樣也可以指向數(shù)組元素。 在數(shù)組中，數(shù)組名即為該數(shù)組的首地址，對(duì)該指針進(jìn)行加減，就可以實(shí)現(xiàn)指針訪問(wèn)數(shù)組元素。

示例

#include 
int main()
{
    int Num[5] = {11,22,33,44,55};
    int* p;
    int* pp;

    p = &Num[0];//指向數(shù)組第一個(gè)元素,即數(shù)組首地址
    pp = &Num;//直接指向數(shù)組,數(shù)組名即為數(shù)組的首地址

    printf("數(shù)組的首地址Num=%p
", Num);
    printf("pp所指向的地址%p
", pp);
    printf("p所指向的地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
",p,*p);
    printf("Num所指向的下一個(gè)地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
", Num + 1, *(Num + 1));//數(shù)組名即為該數(shù)組的首地址，對(duì)該指針進(jìn)行加減，就可以實(shí)現(xiàn)指針訪問(wèn)數(shù)組元素。
    printf("p所指向的下一個(gè)地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
", p+1, *(p+1));
    return 0;
}

由上述的結(jié)果可以得知：

1. p 指向數(shù)組Num的第一個(gè)元素，則此操作將 Num第一個(gè)元素11，即Num[0] = 11。

2. 數(shù)組名是地址，可以稱作數(shù)組地址，也可以看成第一個(gè)元素的地址，通過(guò)+整數(shù)可以移動(dòng)到想要操作的元素。

3. p+1操作為指針加整數(shù)操作，即向前移動(dòng)一個(gè)單元。此時(shí) p + 1 指向Num[0]的下一個(gè)元素，即Num[1]。通過(guò)p + 整數(shù)的操作可以移動(dòng)到想要操作的元素。

4. 在 p+整數(shù)的操作要考慮邊界的問(wèn)題，如一個(gè)數(shù)組長(zhǎng)度為5，p+6的意義對(duì)于數(shù)組操作來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義。## 二維數(shù)組

   二維數(shù)組其實(shí)可以看成是一個(gè)矩陣，zai C語(yǔ)言中，定義一個(gè)數(shù)組num[3][4]，可以看成是一個(gè)3行4列的矩陣，在內(nèi)存中每一個(gè)位置存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)，用a[i][j]表示。 二維數(shù)組實(shí)際上就是元素為一維數(shù)組的數(shù)組，二維數(shù)組名可以看做指向其第一個(gè)元素(一維數(shù)組)的指針。 ### 示例

#include 
int main()
{
    int Num[2][3] = {
        {11,22,33},
        {111,222,333}
        };
    int* p;

    p = &Num[0];//指向數(shù)組第一個(gè)元素,即數(shù)組首地址
    //二維數(shù)組名可以看做指向其第一個(gè)元素(一維數(shù)組)的指針,所以一級(jí)指針指向大小為一位數(shù)組大小
    printf("數(shù)組的首地址是%p，一級(jí)指針的大小為%d，二級(jí)指針?biāo)赶驍?shù)據(jù)為%d
", Num, sizeof(*Num),**Num);
    printf("p所指向的地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
",p,*p);
    printf("Num所指向的下一個(gè)地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
", Num + 1, **(Num + 1));
    printf("p所指向的第四個(gè)地址是%p，數(shù)據(jù)是%d
", p+3, *(p+3));
    return 0;
}

字符串指針

對(duì)于字符，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是用數(shù)字（字符編碼）來(lái)表示的，而字符串是“字符連續(xù)排列”的一種表現(xiàn)。字符串就是每個(gè)元素內(nèi)都存儲(chǔ)著字符的一維數(shù)組，通常稱之為字符數(shù)組。

在 C語(yǔ)言中，因?yàn)樽址麛?shù)組的元素內(nèi)存儲(chǔ)的都是 char 型的字符，所以字符數(shù)組的數(shù)據(jù)類(lèi)型是 char 型，因而字符串實(shí)際上就是一個(gè) char 型的一維數(shù)組。 在 C語(yǔ)言中，可以用兩種方法訪問(wèn)一個(gè)字符串：

1. 用字符數(shù)組存放一個(gè)字符串，然后輸出該字符串
2. 用字符指針指向一個(gè)字符串

字符串中包含的字符的個(gè)數(shù)就是這個(gè)字符串的長(zhǎng)度。C語(yǔ)言中用字符數(shù)組存儲(chǔ)字符串時(shí)在字符串的末端都要加一個(gè)字符“”來(lái)表示這個(gè)字符串的結(jié)束，這個(gè)“”稱為字符串結(jié)束符。因而在定義字符數(shù)組時(shí)，數(shù)組大小應(yīng)為要存儲(chǔ)的字符串長(zhǎng)度的最大值加 1。

示例

#include 
int main()
{
    /*字符數(shù)組賦初值*/
    char string1[] = { 'h','e', 'l', 'l', 'o'};
    /*字符數(shù)組賦初值添加結(jié)束符*/
    char string2[] = { 'h','e', 'l', 'l', 'o','' };
    /*字符串賦初值*/
    char string3[] = "hello";
    /*用sizeof（）求長(zhǎng)度*/
    printf("string1的長(zhǎng)度=%d
", sizeof(string1));//輸出出現(xiàn)亂碼就是因?yàn)樽址Y(jié)尾并沒(méi)有結(jié)尾符''。
    printf("string2的長(zhǎng)度=%d
", sizeof(string2));//
    printf("string3的長(zhǎng)度=%d
", sizeof(string3));
    /*用printf的%s打印內(nèi)容*/
    printf("string1的內(nèi)容=%s
", string1);
    printf("string2的內(nèi)容=%s
", string2);
    printf("string3的內(nèi)容=%s
", string3);
    return 0;
}

字符串指針變量本身是一個(gè)變量，用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以該首地址為首的一塊連續(xù)的內(nèi)存空間中并以 作為串的結(jié)束。字符數(shù)組歸根結(jié)底還是一個(gè)數(shù)組，字符串名也可以認(rèn)為是一個(gè)指針。 字符串儲(chǔ)存方式：

1. 字符數(shù)組由一個(gè)或若干元素組成，每個(gè)元素存放一個(gè)字符；
2. 而字符指針變量只存放字符串的首地址，不是整個(gè)字符串；

字符串存儲(chǔ)位置：

1. 數(shù)組是在內(nèi)存中開(kāi)辟了一段空間用于存放字符串；
2. 字符指針是在文字常量區(qū)開(kāi)辟了一段空間存放字符串，將字符串的首地址賦值給指針變量。### 示例

#include 
int main()
{
    char str[] = "hello world";// 棧（局部）
    char* string = "hello";//文字常量區(qū)
    char* string1;
    string1 = "hello world";//字符指針變量另外一種賦值方法
    printf("str=%s,數(shù)據(jù)大小=%d
", str, sizeof(str));//數(shù)據(jù)大小為所保存的字符大小
    printf("string=%s,數(shù)據(jù)大小=%d
", string,sizeof(string));//數(shù)據(jù)大小只是保存的指針大小
    printf("string1=%s,數(shù)據(jù)大小=%d
", string1,sizeof(string1));//數(shù)據(jù)大小只是保存的指針大小
    return 0;
}

由上圖可以得知，數(shù)組是在內(nèi)存中開(kāi)辟了一段空間用于存放字符串，故數(shù)組越大，所占的數(shù)據(jù)大小越大；字符指針是在文字常量區(qū)開(kāi)辟了一段空間存放字符串，故字符指針是只想這個(gè)文字常量區(qū)的地址。

指針函數(shù)

指針函數(shù)就是一個(gè)返回值為指針的函數(shù)，指針函數(shù)是指帶指針的函數(shù)，函數(shù)返回類(lèi)型是某一類(lèi)型的指針，即本質(zhì)是一個(gè)函數(shù)。 函數(shù)定義：類(lèi)型標(biāo)識(shí)符 * 函數(shù)名(參數(shù)表) 普通的函數(shù)定義如下所示：

int  fun(int x,int y);

指針函數(shù)定義如下所示：

int* fun(int x,int y);

普通的函數(shù)與指針函數(shù)只是多了一個(gè) *號(hào)的區(qū)別。上述定義的指針函數(shù)其返回值是一個(gè) int 類(lèi)型的指針，是一個(gè)地址，而上述普通函數(shù)返回的是一個(gè)int值。所以指針函數(shù)一定有函數(shù)返回值 ，同時(shí)函數(shù)返回值必須賦給同類(lèi)型的指針變量。

示例

#include 
int* fun(int x, int y);//函數(shù)申明
int* fun1(int x, int y);//函數(shù)申明
int main()
{
    int* p = fun(3, 4);
    int* p1 = fun1(3, 4);
    printf("p的地址為=%p,p所指向的數(shù)據(jù)是=%d
",p,*p);
    printf("p1的地址為=%p,p1所指向的數(shù)據(jù)是=%d
", p1, *p1);
    return 0;
}
/*實(shí)現(xiàn)x+y,同時(shí)返回存儲(chǔ)的地址*/
int* fun(int x, int y)
{
    static int sum = 0;//靜態(tài)變量
    int* p = ∑
    sum = x + y;
    return p;
}
/*實(shí)現(xiàn)x+y,同時(shí)返回存儲(chǔ)的地址*/
int* fun1(int x, int y)
{
    int sum = 0;
    int* p = ∑
    sum = x + y;
    return p;
}

上面示例定義了fun和fun1函數(shù)，同時(shí)在函數(shù)內(nèi)用指針p指向了sum變量，但是函數(shù)執(zhí)行完之后會(huì)釋放函數(shù)，雖然最后return返回了該地址的指針，但是由于空間以及釋放，故不一定會(huì)得到正確的值，需要用static去修飾變量，使得其變?yōu)殪o態(tài)變量。靜態(tài)變量一旦生成，只有在程序結(jié)束才會(huì)釋放，所以指針能一直訪問(wèn)該變量。 同樣的使用全局變量也能解決這個(gè)問(wèn)題。

函數(shù)指針

函數(shù)指針是指帶指針的函數(shù)，函數(shù)指針的本質(zhì)是一個(gè)指針，該指針的地址指向了一個(gè)函數(shù)，所以它是指向函數(shù)的指針。函數(shù)指針就是指向代碼段中函數(shù)入口地址的指針。

函數(shù)定義：類(lèi)型標(biāo)識(shí)符 (*函數(shù)名) (參數(shù)) 普通的函數(shù)定義如下所示：

int  fun(int x,int y);

函數(shù)指針聲明格式：

int (*fun)(int x,int y);

其中，int 為返回值，(*fun)作為一個(gè)整體，代表的是指向該函數(shù)的指針，(int x,int y)為形參列表。其中fun被稱為函數(shù)指針變量 。函數(shù)指針本質(zhì)是一個(gè)指針，其指向一個(gè)函數(shù)。 函數(shù)指針與數(shù)組類(lèi)似，在數(shù)組中，數(shù)組名代表著該數(shù)組的首地址，函數(shù)也是一樣，函數(shù)名即是該數(shù)組的入口地址，因此，函數(shù)名就是該函數(shù)的函數(shù)指針。 函數(shù)指針是需要把一個(gè)函數(shù)的地址賦值給它，因此，可以采用如下的兩種方式：

p=fun;//第一種寫(xiě)法
p=&fun;//第二種寫(xiě)法

示例

#include 
int (*fun)(int, int); // 聲明函數(shù)指針，指向返回值類(lèi)型為int，有兩個(gè)參數(shù)類(lèi)型都是int的函數(shù)
//int (*fun)(int a, int b);   //也可以使用這種方式定義函數(shù)指針
int sum(int a, int b);
int Difference(int a, int b);

int main()
{
    fun = sum; // 函數(shù)指針fun指向求和的函數(shù)sum

    int c = (*fun)(1, 2);
    printf("兩數(shù)之和為=%d
", c);
    fun = &Difference; // 函數(shù)指針fun指向求差值的函數(shù)Difference
    c = (*fun)(5, 3);
    printf("兩數(shù)之差為=%d
", c);

    return 0;
}
/*求最大值*/
int sum(int a, int b) {
    return a+b;
}

/*求差值*/
int Difference(int a, int b) {
    return a-b;
}

上面示例定義了sum求和函數(shù)和Difference求差函數(shù)，可見(jiàn)函數(shù)指針fun指向函數(shù)的時(shí)候，可以添加取址符&，也可以不添加，所指向的為函數(shù)的入口。

指針函數(shù)和函數(shù)指針

定義

指針函數(shù)本質(zhì)是一個(gè)函數(shù)，其返回值為指針。 函數(shù)指針本質(zhì)是一個(gè)指針，其指向一個(gè)函數(shù)。

寫(xiě)法

指針函數(shù)：int* fun(int x,int y); 函數(shù)指針：int (* fun)(int x,int y);

用途

當(dāng)項(xiàng)目比較大，代碼變得復(fù)雜了以后，有許多的函數(shù)的返回值，包括函數(shù)入?yún)⒍际窍嗤模@時(shí)候如果要調(diào)用不同的排序方法，就可以使用指針函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，我們只需要修改函數(shù)指針初始化的地方，而不需要去修改每個(gè)調(diào)用的地方。

審核編輯：湯梓紅