超详细！！！深入了解指针（1）

假设你自己是个外卖员，有一天你接到一个单子，里面就只告诉你去哪里拿外卖，但是没有写自己的家庭住址，你哪了外卖往哪里送？？？

1.地址和指针

1.1指针

同样的如果你让计算机帮你改一个数据或者执行某种操作，但是没有告诉计算机这个数据在哪里，计算机就像外卖员一样根本不知道去哪里找这个数据。为了解决这个问题，就引入了指针这个概念，其实指针就是地址，目的就是让计算机直接找到数据在哪里，好比你告诉外卖员你家在某某小区602号房间，这样外卖员就可以很快的找到你，计算机同样可以高效对数据查找。

1.2内存

那么问题来了：
地址在计算机里面怎么产生的呢？

电脑有64位32位，这个32位代表的就是32跟地址线，地址线根电线差不多，只不过很细小，它可以产生正电或负点，或者是高低电位，亦或者是脉冲的有无。就这样的两种状态的转变，产生了我们熟知的二进制代码。32根地址线产生了32种 0 1 组合，根据高中的排列组合知识，总共有2^32组合，也就是有这些个地址。

我们将这一个个的二进制数称作一个比特位（学生），每个每个内存单元（宿舍）有8个比特位。把八个比特位叫做一个字节。这样2^32个内存单元就是2^32字节。这就是内存。

介绍一下内存单位的转换：

1TB=1024GB；

1GB=1024MB；

1MB=1024KB；

1KB=1024Byte；

1Byte=8Bit；

这样三十二位机器的内存大小就是4GB

内存单元的编号 == 地址 == 指针

2.指针变量和地址

2.1取地址操作符（&）

变量的创建其实是像操作系统申请一块空间（地址）

有了地址之后计算机怎么到的这个地址呢？：

&操作符可以将一个变量、数组甚至是函数的地址取出来。看上图。

虽然整型变量占⽤4个字节，我们只要知道了第⼀个字节地址，顺藤摸⽠访问到4个字节的数据也是可 ⾏的。

2.2指针变量和解引⽤操作符（*）

2.2.1指针变量

C语言对不同的数据封装了不同的数据类型，同样指针也有对应的类型，便于创建指针变量。

我们通过取地址操作符(&)拿到的地址是⼀个数值，⽐如： 0x006FFD70 ，这个数值有时候也是需

要存储起来，⽅便后期再使⽤的，那我们把这样的地址值存放在哪⾥呢？答案是：指针变量中。

指针变量也是⼀种变量，这种变量就是⽤来存放地址的，存放在指针变量中的值都会被理解成地址

2.2.2如何拆解指针类型

我们看到pa的类型是 int* ，那么如何理解呢？：

*表示这是一个指针变量，int表示这个指针指向的是一个int类型的变量

同样的如果是一个字符变量指针的类型是什么呢？

是的你答对了指针的类型就是char*，依次类推就可以知道其他指针的类型怎么写了。

2.2.3解引⽤操作符（*）

我们将地址保存起来，未来是要使⽤的，那怎么使⽤呢？

在现实⽣活中，我们使⽤地址要找到⼀个房间，在房间⾥可以拿去或者存放物品。

C语⾔中其实也是⼀样的，我们只要拿到了地址（指针），就可以通过地址（指针）找到地址（指针） 指向的对象，这⾥必须学习⼀个操作符叫解引⽤操作符(*)。

有了解引用操作符我们可以 直接找对地址指向的对象并对他进行操作。当然可以直接对变量a进行修改，但是指针这种东西的作用极大，具体在后面介绍。

2.3指针变量的大小

以三十二位机器为例：32位机器意味着有32根地址线，可以产生2^32种不同的0 1组合，也就是32个比特位，换算成字节就是4字节， 因此32位机器中指针变量的大小就是4个字节，同样的在64机器中则是8字节。

总结：指针大小与指针类型无关只与平台大小有关。32位4字节，64位8字节

3.指针变量类型的意义

3.1指针的解引用

既然指针大小与指针类型无关，那么还要指针类型干什么呢？

先看两段代码：

调试我们可以看到，上面代码会将n的4个字节全部改为0，但是下面代码只是将n的第⼀个字节改为0。

结论：指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（⼀次能操作几个字节）。

3.2指针+-整数

依旧先看一段代码

char* 类型的指针变量+1跳过1个字节， int* 类型的指针变量+1跳过了4个字节。

结论：指针的类型决定了指针向前或者向后⾛⼀步有多⼤（距离）。

3.3void* 指针

void就是无的意思，表示 ⽆具体类型的指针（也叫 泛型指 针），它可以在函数中接收任何类型的指针。但是 void* 类型的指针不能直接进行指针的+-整数和解引用的运算。需要强制类型转换

具体void指针的作用，放在后面讲解解                                                                                                                                                                                                                                                

4.指针运算

指针运算共有三种：

指针加减整数；

指针加减指针；

指针的的关系运算；

4.1指针+-整数

不管是一维数组还是二维数组，他元素的地址都是连续排放，因此有了首元素的地址就可以顺藤摸瓜的找到其他元素。

4.2指针 +- 指针

指针减指针的结果的绝对值是两个指针之间元素的个数，这里有几个注意事项：

1.这个两个指针必须是连续的，否则你也不知道这两个位置的元素个数的意义是什么

2.这个两个指针的类型必须是相同的，因为类型决定的步长，不相同的两个指针类型，不法确定多长是一个元素

下面是指针-指针的用例 my_strlen的实现

4.3指针的关系运算

这边要注意：C语言规定指针只允许与数组最后一个元素后面的地址比较，不允许与第一个元素前面的元素比较。