c语言-指针

初识指针（引入地址的概念）

首先：我们知道，一个变量的四个要素（变量名、变量的数据类型、变量的值、内存地址）。我们平时做的事就是使用变量的名来访问变量的值，也可以通过取地址符&来获取变量的地址，就比如下面这张图：

根据上面的代码展示，我们清晰的知道了怎么从变量中获取它的值（原样输出）和地址，那么思考一个问题：能不能根据变量的地址来获取变量的值？

引入一个运算符：*，星号又叫取值运算符，它就能根据变量的地址获取对应变量的值，如下面这串的代码：

根据地址来访问变量的值，就是指针的操作。没错，指针就是地址，地址就是指针：

举个例子：将指针的概念放到实际生活中的游标卡尺，那个位于尺子下方的那个小三角就是指针，尺子上的刻度就是地址，刻度对应的数字就是变量值

总结：我们既可以根据变量名来获取变量值（直接访问），也可以根据变量的内存地址也就是指针来获取变量的值（简介访问）

指针变量

根据上面我们知道了指针这个概念（指针与地址绑定），那我们再思考一下：平时那些变量都是用来存放数据的，那么有没有一种变量可以存放地址的？

答案是有的，就是指针变量，写法格式：   数据类型  *变量名；所谓指针变量，就是存放别人地址的变量。

那么上面变量的四要素提及了三个（变量名、变量值、便量的内存地址），那么变量的数据类型与指针又有什么练习？

让我们看下面这个例子：

我们编译结果有一个警告：pp指针变量的类型不匹配。但是指针变量p和pp虽然数据类型不同，但继续编译出来的结果没有错，看起来并没有问题，那我们继续往下看：

从这个编译结果看到，明明编译出来的地址是一致的，那为什么访问出来的值并不一致？

我们通过sizeof关键字来获取了char、int和指针变的大小，int占4字节（32位），char占1字节（8位），指针变量占8字节（64位）。（一个字节占8位）。

提及一个概念：取值运算符*会根据指针类型来进行取值，int型在内存空间中占4个字节（32位），char占1个字节（8位），而a定义的值是16进制的：因此该值需要16位来进行存储（补充：16进制的数在内存中需要四位来进行存储）：示意图：

内存的读取顺序是从右往左，所以取值运算符能完整访问出来int  *p，而char *pp只有八位因此只能访问出34。也就是说，指针变量的数据类型与被存放地址变量的类型不一致时，取值运算符访问取值的时候跨度也是不一样的，因此要求指针变量类型一致。

再接着往下看地址的跨度：

高亮的部分是进行地值自增的操作，可以看到p自增与pp自增之后得到的地址是不一致的。因为p是int类型4个字节（32位），pp是char类型1个字节（8位），（地址也是16进制的），a也是int类型32位，因此刚开始地址都是FE0C，p进行自增后具有增一位补0也就是FE10；pp进行自增就只能是FE0D。

总结：定义指针变量时，类型也要一致，因为它指向内存空间的大小，也决定增量

为什么需要指针变量

---

知道了指针变量之后，我们来思考为什么需要指针变量？

看下面这个案例：

用函数封装的方式来进行两个值的交换

我们可以看到，实际数据并没有交换成功。可以提及一个概念（形参的生命周期：形参只有在函数被调用时才会被系统临时赋予内存空间，并且他是会有属于自己的内存地址，也就说，尽管形参与实参名字一致，但从地址来说，并不是一个东西，在函数调用结束后形参的内存会被系统回收释放）。

也就是说，实参的值通过值传递（值拷贝）给了形参，并在函数中也确实进行了改变，但是函数调用结束时这个改变的值也跟随着形参被释放而被释放了，因此main中实参的值并没有进行交换，而是原样输出。

你可能想说在函数中将交换过的值直接return回来，但是答案是，返回值不支持多个值。

所以这个时候就要用到我们的指针变量：

将实参的内存地址传给形参（存放地址需要指针变量地址，形参得定义成指针变量并且类型一致），在进行交换就可以得到交换后的结果。

为什么指针变量就可以呢？因为指针变量是过地址间接访问实参的值

我们来看一下传递过程：

指针变量接收到值了（也就是main中实参的地址），那么通过取值运算符*就能访问到传过来对应地址的值，也就是说*pdata=10，*pdata2=20，尽管形参最后会被释放，但是因为他操作的就是main中data和data2内存地址其对应的值，所以，最终main中data和data2的值进行了交换。

总结：指针==地址；指针的数据类型要与之一致