指针（pointer），是C语言中的一个重要概念及其特点，也是掌握C语言比较困难的部分。指针也就是内存地址，指针变量是用来存放内存地址的变量，在同位的操作系统下不同类型的指针变量所占用的存储单元长度是相同，而存放数据的变量因数据的类型不同，所占用的存储空间长度也不同。有了指针以后，不仅可以对数据本身，也可以对存储数据的变量地址进行操作。

指针是一个占据存储空间的实体在这一段空间起始位置的相对距离值。在C/C++语言中，指针一般被认为是指针变量，指针变量的内容存储的是其指向的对象的首地址，指向的对象可以是变量（指针变量也是变量），数组，函数等占据存储空间的实体。

在计算机科学中, 所有的数据都是存放在存储器中的, 不同的数据类型占有的内存空间的大小各不相同。内存是以字节为单位的连续编址空间, 每一个字节单元对应着一个唯一的编号, 这个编号被称为内存单元的地址。比如: int类型占4个字节, char类型占1个字节等。内存为变量分配存储空间的首个字节单元的地址, 称之为该变量的地址。地址用来标识每一个存储单元, 方便用户对存储单元中的数据进行正确的访问。在高级语言中地址形象地称为指针。

那我们就可以这样理解：

假设有一个指针变量pa：

所以，指针是个变量，存放内存单元的地址（编号）。

那么对应到代码就是：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int a = 10;//在内存中开辟一块空间
 int *pa = &a;//这里我们对变量a，取出它的地址，可以使用&操作符。
   //将a的地址存放在pa变量中，pa就是一个指针变量。
 return 0;
}

那这里的问题是：

一个小的单元到底是多大？

如何编址？

经过仔细的计算和权衡我们发现一个字节给一个对应的地址是比较合适的。对于32位的机器，假设有32根地址线，那么假设每根地址线在寻址的是产生一个电信号正电/负电（1或者0）。

那么32根地址线产生的地址就会是：

00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000 00000000 00000001

...

11111111 11111111 11111111 11111111

这里就有2的32次方个地址。每个地址标识一个字节，那我们就可以给（2^32Byte == 2^32/1024KB == 2^32/1024/1024MB==2^32/1024/1024/1024GB == 4GB） 4G的空闲进行编址。同样的方法，那64位机器，如果给64根地址线，那能编址多大空间，我们可以自己计算得到。

这里我们就明白：

在32位的机器上，地址是32个0或者1组成二进制序列，那地址就得用4个字节的空间来存储，所以一个指针变量的大小就应该是4个字节。

在64位机器上，如果有64个地址线，那一个指针变量的大小是8个字节，才能存放一个地址。

总结：

指针是用来存放地址的，地址是唯一标示一块地址空间的。指针的大小在32位平台是4个字节，在64位平台是8个字节

指针和指针类型

我们都知道，变量有不同的类型，整形，浮点型等。那指针有没有类型呢？准确的说：有的。

当有这样的代码：

int num = 10;

p = &num;

要将&num（num的地址）保存到p中，我们知道p就是一个指针变量，那它的类型是怎样的呢？我们给指针变量相应的类型:

char  *pc = NULL;
int   *pi = NULL;
short *ps = NULL;
long  *pl = NULL;
float *pf = NULL;
double *pd = NULL;

这里可以看到，指针的定义方式是： type + * 。其实： char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。 short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。 int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。

那指针类型的意义是什么？

指针+-整数

#include <stdio.h>
int main()
{
 int n = 10;
 char *pc = (char*)&n;
 int *pi = &n;
 
 printf("%p\\n", &n);
 printf("%p\\n", pc);
 printf("%p\\n", pc+1);
 printf("%p\\n", pi);
 printf("%p\\n", pi+1);
 return  0;
}

这里我们就可以总结出：

指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。

指针的解引用

#include <stdio.h>
int main()
{
 int n = 0x11223344;//16进制数，一个16进制位表示4个二进制位，所以两个16进制位表示一个字节
 char *pc = (char *)&n;
 int *pi = &n;
 *pc = 0;   
 *pi = 0;  
 return 0;
}

这里对*pc解引用，字符型pc指向字符型n，将0赋值给*pc,则n的值值改变一个字节，就变成了0x11223300。但是*pi是整型，则改变n的四个字节，n变成了0。

这里我们又可以总结出：

指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）。

比如： char* 的指针解引用就只能访问一个字节，而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。

当我们在编写代码时，难免会出现错误，那么当我们未给指针初始化时，结果会不会有影响呢？肯定是会的。这里我们把指针为初始化称为野指针：

野指针

野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）。

指针变量在定义时如果未初始化，其值是随机的，指针变量的值是别的变量的地址，意味着指针指向了一个地址是不确定的变量，此时去解引用就是去访问了一个不确定的地址，所以结果是不可知的。

那么是什么导致了野指针的出现呢？

野指针成因

1. 指针未初始化

例如代码·

#include <stdio.h>
int main()
{ 
 int *p;//局部变量指针未初始化，默认为随机值
    *p = 20;
 return 0;
}

2. 指针越界访问

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		//当指针指向的范围超出数组arr的范围时，p就是野指针
		*p = i;
		p++;

	}
	return 0;
}

数组下标从0开始，到9结束，但是在for循环中，判断条件为i<=10,对*p的解引用已经越界，导致出现上图中的“变量arr周围的栈被损坏”的结果。

3. 指针指向的空间释放

#include<stdio.h>
int* test()
{
	int a = 10;
	return &a;
}
int main()
{
	int* p = test();
	*p = 20;
	return 0;
}

在这个代码中，调用test函数后，a从开始创建到返回地址，即是a的生命周期结束，a的空间被系统自动收回，当所以给*p赋值20时，没有空间存储，即出现野指针。

这里涉及到动态内存开辟，关于这个大家可以先去了解一下，博主在后期也会给大家介绍。

既然会出现野指针那么我们就能规避野指针：

如何规避野指针

1. 指针初始化

int *p=NULL或者为题目中的具体值。

2. 小心指针越界

C语言编译器本身不会检查越界，需要我们自己注意。

3. 指针指向空间释放即使置NULL

4. 指针使用之前检查有效性

int *p=NULL;
*p=20;

这个代码其实是有错的，因为NULL为空指针，在赋值时不分配给用户空间，不能放值。正确的应该是这样的：

int *p=NULL;
if(p!=NULL)
   *p=20;

从以上我们可以知道：

指针要么指向有效空间，要么是空指针。

熟悉了这些之后我们来看看关于指针的运算：

指针运算

1.指针+-整数

#define N_VALUES 5
float values[N_VALUES];
float *vp;
for (vp = &values[0]; vp < &values[N_VALUES];)//vp为数组首地址，当vp<数组最后一个元素首地址时进入循环
{
     *vp++ = 0;//先解引用vp的地址并赋值为0，然后地址加1到下一个地址实现下一次解引用
}

指针-指针

2.指针-指针

eg1：求字符串长度

之前是采用的计算器的方法，现在来介绍一下用指针减指针的做法：

#include<stdio.h>
int my_strlen(char* str)
{
	char* start = str;//首地址
	while (*str != '\\0')
	{
		str++;
	}
	return str - start;//指针减指针为元素个数
}
int main()
{
	char arr[] = "abc";
	int len = my_strlen("abc");//这里的abc跟arr是等价的，都表示数组的首地址
	printf("%d\\n", len);
	return 0;
}

eg2:求元素个数

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%d\\n", &arr[9] - &arr[0]);
}

由这些代码可以总结出：

指针-指针结果是地址间元素的个数，但是前提是，两个指针必须指向同一块空间。否则无法运算。

3.指针的关系运算

for(vp = &values[N_VALUES]; vp > &values[0];)
{
    *--vp = 0;//先减减后解引用
}

代码简化, 这将代码修改如下：

for(vp = &values[N_VALUES-1]; vp >= &values[0];vp--)
{
    *vp = 0;
}

实际在绝大部分的编译器上是可以顺利完成任务的，然而我们还是应该避免这样写，因为标准并不保证它可行

标准规定：

允许指向数组元素的指针与指向数组最后一个元素后面的那个内存位置的指针比较

但是不允许与指向第一个元素之前的那个内存位置的指针进行比较。

实际上指针大多数和数组联系在一起：

指针和数组

数组名是什么？我们看一个例子：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%p\\n", arr);
	printf("%p\\n", &arr[0]);

}

可见数组名和数组首元素的地址是一样的。

结论：

数组名表示的是数组首元素的地址

那么这样写代码是可行的：

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = arr;//p存放的是数组首元素的地址

既然可以把数组名当成地址存放到一个指针中，我们使用指针来访问一个就成为可能。例如：

所以 p+i 其实计算的是数组 arr 下标为i的地址。所以我们就可以直接通过指针来访问数组。

知道了数组可以通过指针来访问，那么下面会发生一件很神奇的事：

通过这些我们可以总结出：

1.[]是一个操作符，操作数有两个，一个是下标，一个是数组名，并且数组引用符合交换律。

2.既然arr代表数组首地址，指针p接收首地址，那么arr能参与的运算p也可以运算，对运算后的结果解引用后，跟数组下标引用是一致的。

也就是说，当int*p=arr时，arr[i]与*（p+i）是等价的。

二级指针

对二级指针的理解

指针可以指向一份普通类型的数据，例如 int、double、char 等，也可以指向一份指针类型的数据，例如 int *、double *、char * 等。

如果一个指针指向的是另外一个指针，我们就称它为二级指针，或者指向指针的指针。

指针变量也是变量，是变量就有地址，指针变量的地址存放在二级指针内。

我们可以这样理解：

a的地址存放在pa中，pa的地址存放在ppa中，pa是一级指针，ppa是二级指针。

或者：

C是"一段内容",C的起始地址是0x00000008，B是一个指针变量,其中存放着C的地址，但是B也要占空间的啊，所以B也有地址，B的起始地址是0x00000004,但是B内存中存放的是C的地址，所以B里面的内容就是0x00000008。

A是二级指针变量，其中存放着B的地址0x00000004,A也有地址，是0x00000000。

对于二级指针的运算

*ppa 通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的是 pa ， *ppa 其实访问的就是 pa：

int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;

**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作： *pa ，那找到的是 a：

**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;

指针数组

指针数组是指针还是数组？

是数组。是存放指针的数组。

数组我们已经知道整形数组，字符数组：

int arr1[5];
char arr2[6]

那指针数组是怎样的？

int* arr3[5];

arr3是一个数组，有五个元素，每个元素是一个整形指针。

总结

对于二级指针，指针数组这些内容博主并没有详细介绍，只是让大家先了解一下，在进阶版时，我会详细介绍。本篇内容就到这啦，感谢大家的阅读，请给我一键三连吧!!

以上是关于C语言初阶笔记重点初识指针，详解！！的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章