目录

1.本文主要内容

2.基础知识讲解

3.拓展延伸

4.实际应用

5.总结

0.前言

• 上一篇文章《部分经典排序算法详解（有图解）》中，
  我们通过图解的方式，详解了三种经典的排序方法

• 本文主要讲解C语言的最后一个内容，
  也是被称为“C语言的灵魂”的内容——指针

1.本文主要内容

• 指针的基础知识

• 指针的一些注意事项

• 指针的实际应用

2.基础知识讲解

2.1 指针的基础概念

• 能记录其他变量的地址的一种工具，就叫做指针

（1）指针能解决哪些问题？
         指针能解决跨区域问题
      （即不同作用域、不同代码块之间的数据交互）

（2）指针是如何解决这些问题的？
         指针能够通过自身指向的地址，来操作该地址所存储的值
         以此达到跨区域的数据交互问题

2.2指针的语法定义

2.2.1基本定义方法：

int *p；

其中，变量p即为一个整型指针变量

Int *的意思就是该指针只能指向一个整型变量，
即 该p指针变量的内存空间只能存储一个整型变量的地址

2.2.2基本使用方法：

int a =10;
int *p = &a；//p指向a的地址
printf("%d\n",*p);//输出p指向的地址的值

这里从第二行开始对一些重要的细节进行解释：

• 第二行的 “&” 表示取变量的地址，（&a表示变量a的地址）
  由于指针变量存放的是其他变量的地址，因此需要在该变量前加&

• 第二行与第三行均有一个星号 * ，但这两行的星号* 意思并不相同
  第二行的星号表示变量p是指针
  第三行的星号表示取变量p所指向地址中存储的值（即a的值
  ）

总结:

• “&” 表示取变量的地址

• 指针变量中使用星号* 表示变量p是指针
  其他情况下指针变量前加星号* 表示取变量p所指向地址中存储的值

2.2.3指针与数组：

指针与数组有着不少联系
可以使用一个指针指向数组的首地址，然后通过指针来控制、访问数组：

int *p;
int a[20] = {};
p = a;
printf("%d",p[1]);//输出数组a的第二个元素
printf("%d",p+1);//输出数组a的第二个元素

我们来分析一下细节部分：

• 因为数组a的变量名为a，该变量名所代表的就是该数组的首地址，因此可以把a赋给p，意思就是将数组a的首地址赋给指针p

• 当p指向数组a之后，p[i]则可以用来表示a[i]（效果相同）

• 由于是int型指针变量，设数组a的首地址为0x100
  则p+1的含义是0x100 +1*4 = 0x104，实际上 p+1与p[1]同效果

3.拓展延伸

3.1关于指针的一些研究

3.1.1语法相关注意事项

看看是否能区分一下的语句的含义：

printf("%p",score);输出的是第一个元素的地址
printf("%p",score+1);输出的是第二个元素的地址
printf("%d",*(score+1) );输出的是第二个元素的值
printf("%d",*score +1 );输出的是第一个元素的值+1
printf("%d",*score++);输出的是？

注意：

• *score++相当于( *score)++，星号优先级更高
  *(score++)则是先地址++，再与星号结合
  因此printf("%d", *score++);输出的是 *score，
  语句结束后 *score会+1

再看看一下语句：

char * const p  

char const *p 

const char *p  

总结:

• char * const p
  p是一个char型指针，const修饰的是p，p不允许改变
  即该指针p是常量，不允许修改

• char const *p 与 const char *p
  p是同一种char型指针，const修饰的是char
  即 指针指向的字符被看作是常量，不允许修改

 

3.1.2其他注意事项

（1） 指针必须要指向具体的存储空间，才能赋具体的（非地址）值

int *p;
*p = 10; //会报错

由于p并未指向一个具体的内存空间，使用*p并对其赋值肯定会报错

解决办法：

①将其他值的地址赋给p，就可以使用*p了

②使用malloc()与realloc()自行申请内存空间

（2）使用malloc()与realloc()申请内存空间方法

语法：

int* p;
p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
p = (int*)realloc(p,20*sizeof(int));

• 第二句语法可以分配10个连续的大小为4个字节的空间
  （64位中，整型空间为4个字节）

• 第三句可以为p重新分配一个大小为20个4个字节的空间
  其中realloc中的p就是malloc的接收对象

• 使用realloc的前提是，必须先用malloc开辟一段空间

4.实际应用

4.1让函数改变多个参数

一般情况下，我们都会通过返回值来把函数中修改后的值返回出来
由于返回值只能返回一个值
如果需要同时修改多个参数，返回值就无法满足我们

void add(int a,int b){
      a++;
      b++
}
void main(){
  int m=0,n=0;      
  add(m,n);
}

我们都知道，上面这种情况下，m与n的值最终是不会变的

• 原因是：

调用add()函数时，m与n将它们的值传给形参a、b，
而形参的操作并不会影响实参m、n，故最后m、n的值并不会改变

想要解决这个问题，就需要使用指针：

void add(int *a,int *b){
      *a++;
      *b++
}
void main(){
  int m=0,n=0;      
  int *p1 = &m;
  int *p2 = &n;
  add(p1,p2);
}

• 使用指针可以解决问题的原理是：

实参传给形参的是需要操作的变量的地址，
而形参作为指针，会通过地址去操作变量，
以此来操控我们的目标变量的值

4.2定义链表的结构

链表相当于是通过指针来连接的

typedef struct Node{
    int data;
    struct Node* next;
}Node;

链表中存在一个个的节点，这些节点都包括一个存放数据的数据域，
以及存放下一个节点的地址的指针变量next

链表的优缺点：

• 优点：增加数据、删除数据十分方便，
  只需要改变指针的指向即可完成
• 缺点：查找不方便，每次查找往往都伴随着大量遍历

数组的优缺点:

• 优点：访问某个特定位置的元素十分方便
• 缺点：增加、删除元素极为麻烦

5.总结

（1）本文讲解了有关指针的基础知识、使用方法以及注意事项，希望各位读者能从中有所收获

（2）指针是一个十分灵活的工具，关键就是：
          要理解为何要使用指针，以及指针能做些什么
其实明白了这里两点后，就能基本知道指针该如何使用了（指概念理论方面），剩下只要多练习就可以完全把握指针了

（3）指针看起来很难，但是只要明白其本质，并多多练习，就可以掌握，这里尤其是推荐：多编写一些与链表有关的项目 ，笔者觉得对于新手来说，练习链表的使用，是熟悉指针的最好方法之一。