指针深入理解（小朋友也能学会）超详细_如何更好的理解指针-优快云博客

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一、指针是的含义与指针运算？

1、指针的含义：内存世界的 "寻宝地图"🗺️⚡

想象你住在一个巨大的小区里，每栋房子都有一个门牌号（比如 0x7ffee），房子里住着不同的数据——可能是数字、字母、甚至是一整个蛋糕的配方！🍰
但问题是——你不可能把所有东西都背在身上，于是你发明了一种神奇的 "小纸条"，上面只写门牌号。这张小纸条，就是 “指针”！

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🌰 举个栗子：

- `&宝藏`：就是问小区保安："宝藏住在哪？"，保安回答："0x7ffee！"
-藏宝图`：拿着小纸条找到房子，踹门大喊："把里面的东西交出来！"——于是你拿到了42。

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🎮 指针的骚操作：
1. 偷看邻居：
`藏宝图 + 1` → 纸条上的地址+1，偷看隔壁房子（可能是垃圾也可能是惊喜！🗑️）

2. 连环追踪：
如果房子里藏着另一张小纸条（**指针的指针**），就能玩套娃寻宝！🤯

3. 空指针危机：
纸条写"这里没房子"（`NULL`），你一脚踹过去——程序崩溃！💥

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🤔 为什么要用指针？
- 省力气：搬动大象（大块数据）时，你只需传递"大象住在哪"的小纸条，不用扛着大象跑！🐘
-隔空改物：把纸条传给朋友，朋友也能往房子里塞新东西！（函数修改外部变量）

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📜 经典口诀：
> `&` 是问地址，`*` 是挖宝藏
> 指针玩得溜，内存任你浪！

现在，试试对你家的冰箱门牌号写个指针？🚪（危险行为，程序员专属娱乐）

2、创建变量

变量的创建的本质其实是在向内存申请空间，内存单元的编号==指针==地址

编译器是通过地址找内存单元的。

在这里，pa是一个指针变量，这个变量是用来存放地址的，pa叫做指针变量，这个变量是用来存放地址的， pa的类型是int *，*表示pa是指针变量，int表示pa指向的变量a的类型是int。‘ * ’是解引用操作符，也叫间接引用操作符。

指针变量是用来存放地址的，地址的存放需要多大的空间，那么指针变量的大小就是多大。

指针变量的大小和类型是没有任何联系，只和平台有关。

3、void * 指针

void*类型指针是一种无具体类型的指针，它可以接受任意类型的地址，不能进行+ 、-运算，和解引用运算。

4、指针运算

📍 指针运算：内存世界的 "跳格子游戏" 🕹️

指针运算就像在内存的街道上玩 **跳格子**，但规则很奇葩——**每一步能跳多远，取决于你带的是什么行李**（数据类型）！

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🌟 三大核心玩法：

1. 加减法：跳格子！
指针 `+ N` 不是简单的数学加法，而是 “按行李大小跳格子”：

- `char*’每次跳 1字节（轻装上阵）
- `int*` 每次跳 4字节（扛着大箱子）
- `double*` 每次跳 8字节（搬家卡车）

2. 减法：测距离！（在指针-指针俩个指针）
两个指针相减，算出 “它们之间隔了多少个行李位”：

3. 比较：谁在前？
用 `>`, `<`, `==` 比较指针，就像比谁的门牌号更大：

🚨 危险行为警告：
- 野指针漂移：跳到不属于你的内存区域——程序崩溃！💥
- 类型混乱：`int*` 和 `char*` 混着算——结果让你怀疑人生！🤯
- 数组越界：以为自己还在街上，其实掉进阴沟！🕳️

5、野指针

指针指向的位置是不可知的主要有以下几种情况：

（1）指针未初始化

这就是没有初始化的指针，

（2）指针越界访问

当指针的指向范围超出数组arr的范围时，p就是野指针，举例如下：

（3）指针指向的空间释放

p一旦拿到这个地址，就是野指针因为p中存放的这个地址指向的内存空间已经还给操作系统了。

（指针指向的内存空间不属于当前程序，这个时候就是野指针）

🌰 实战栗子：遍历数组

（4）如何规避野指针？

1、如果不知道指针变量指向哪里时，那么就初始化为NULL。

2、小心指针越界，指针变量在使用时，及时置于空指针，指针在使用前，检查有效性。

6、assert断言

assert（）

assert（p！=NULL）；验证p是否等于NULL，如果确实不等于NULL，程序继续运行，否则会终止运行，并且给出报错提示。表达式为真返回值非零，如表达式为假，就会返回零，assert（）会报错，assert（）不会产生任何作用，程序继续运行。

注：🤔 为什么要学指针运算？
- 高效访问连续数据（数组、字符串）
- 手动操控内存布局（高级玩法如动态内存池）
- 理解底层如何工作（装13必备技能）

📜 灵魂总结：
> 指针加减按类型，
> 比较减法测距离。
>内存街道任你跳，
> 越界一秒变砖机！

现在，试试用指针运算写个循环，但别把程序跳崩了哦~ 😉

二、指针相关的知识点：const修饰指针、传值调用和传址调用

1、const

1、const修饰变量时，这个变量叫做常变量，这个被修饰的变量本质上还是变量，只是不能被修改

2、const修饰指针变量

（1）const放在*的左边： int const*p：限制的是指针变量指向的内容

（2）const放在*的右边：int* const p：限制的是p这个指针变量的内容不能被修改，但是*p是不受限制的吗，也就是说可以通过p来改变p指向的内容。举例如下：

第一种情况：

此时只能样修改p如下：

第二种情况：

这是错误的

应该是：

2、传值调用和传址调用：

定义一个函数指针变量pf，传参给Add函数，返回它们的值最后再打印，这是传值调用

下图是传址调用：

三、二级指针、指针数组

1、数组名的理解

（1）sizeof（数组名）：sizeof中单独存放数组名，表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节。

（2）&数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素地址是有区别的）。

除了这俩个特例之外任何地方使用数组名，数组名都表示首元素的地址。

2、二级指针

3、冒泡排序的实现

冒泡排序的核心思想是俩俩相邻的元素进行比较（只能是整型数组）

目标：升序

思维导图：

具体的代码实现：

4、指针数组

顾名思义指针数组就是存放指针的数组

例如：int* 、 char* 、 double* 、 float*

四、指针变量

1、字符指针变量

存放字符变量的地址，指向字符变量

2、数组指针变量

就是存放数组的地址，指向的是数组

二维数组的数组名也是表示首元素地址的；二维数组是一维数组的数组，每一行是一个元素，首元素就是第一行这个一维数组的地址。

3、函数指针变量

指向函数的指针。

（*pf）（int，int）=&Add

表示：pf是函数指针变量，指向的函数参数俩个类型都是int类型。

上图的例子是由函数指针来进行的，pFunc是函数指针变量，这个变量储存的是函数的地址，是指向函数的指针通过它可以间接调用其所指函数，就像代码中先让pFunc函数指向add函数来执行加法运算，后又指向subtract函数来执行减法运算。函数名也是地址

typedef关键字使用

用来类型重命名，可以将复杂的类型简单化。

定义指针变量时必须这样定义：新的类型名字必须在*的右边

4、函数指针数组

用途：转移表

函数指针数组是数组，数组中存放指针。

例如：int* parr[3];这是一个整型指针数组，里面存放整型指针。

五、回调函数和qsort

1、回调函数

回调函数是通过函数指针（类型是void(*)( 参数)）来调用的函数，将函数的指针（地址），作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，被调用的函数就是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方来直接调用，而是在特定的事件或条件发生时，由另外一方调用的，用于该事件或条件进行响应。（注：函数名也是地址）

2、qsort函数

在c语言中也有一个函数内部使用了回调函数，qsort排序算法，它的使用需要使用头文件<stdlib.h>；

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));

一共有四个参数，

- base ：指向要排序的数组的起始地址。

- nmemb ：数组中元素的个数。

- size ：每个元素的大小（以字节为单位）。

- compar ：指向一个比较函数的指针，用于比较两个元素的大小。举例如下:

qsort函数的使用范围：

qsort  函数适用于以下范围

1、各种数据类型的数组排序：可以对 int 、 double 、 char  等基本数据类型的数组进行排序，也能对结构体数组等自定义数据类型进行排序，只要提供合适的比较函数。例如，有一个包含学生信息的结构体数组，可通过 qsort  按照学生成绩或姓名等进行排序。

2、大规模数据排序： qsort  算法平均时间复杂度为 O(nlog n)，在处理大规模数据时效率较高，因此适用于对大量数据的数组进行快速排序。

3、需要灵活排序规则的场景：通过自定义比较函数，能够根据不同的需求定义各种排序规则，如升序、降序或按照特定条件进行排序。比如，对字符串数组按照字符串长度进行排序。