你的月亮我的C（七）：指针的那些事

最近看了一本C教材，里面指针部分讲了74页，讲的很好，指针是C的精华，熟练使用指针，等以后用到结构体指针的时候你会发现很方便，而结构体又是C中类似于面向对象的思想。

一、什么是指针

内存中每一个字节都有一个编号，称为地址，指针是用来存放地址的，地址标识内存中的某一个单元，所以可以用指针找到该地址的内存单元。

我们知道数据是分类型的，int和float类型4个字节，double类型8个字节，不同类型的数据在内存中分配的存储单元是不同的，所以如果只是给定一个地址，输出这个地址标识的内存单元的数据是不行的，因为不知道这个地址的数据用什么方式“提取”，从4个字节提取数据还是8个字节？所以存储一个数据除了包含地址外，还要包含数据类型。C中的地址就是包含内存编号和数据类型两部分，书上一句形容很好，“C中的地址是带类型的地址”。

指针是一个地址，可以通过指针找到该地址标识的内存单元，访问数据。

二、定义指针变量

教科书上都会有定义指针变量形式为：类型名 *指针变量名。例如int *p；其中类型名int是定义指针必须包含的“基类型“，基类型规定这个指针可以用来指向什么数据类型的变量，因为前面说到了，不同的数据类型在内存中所占的字节数和存放方式是不一样的。用书上一句话说：”指针变量是基本数据类型派生出来的类型，它不能离开基本类型而独立存在。“

举个例子，我们定义：

int a;

double *p;

p=&a;

这样在编译时就会给出警告，整型变量a是int类型的数据，p是一个指向double类型的指针变量，如果强行运行程序，系统会把&a就是整形变量a的地址自动转为为double类型，然后赋值给指针变量p，这样做的后果可能会出现无法预知的错误。例如，完成整型变量a的地址赋值给double类型的指针变量p后，p+1，意味着什么？使指针移动一个位置，这个加1是地址值增加4个字节还是8个字节？可能是8个，因为上面说强行赋值系统会自动类型转换，总之这种做法不应该使用，因为很容易出现不可预知的错误，太危险了。

还有一点，指针变量只能存放地址，不能把一个数值赋值给一个指针变量，例如*p=1010；这种做法是错误的！！！！因为地址只能用地址符“&“来取得。不过我相信你们肯定看到过上面这种赋值方式，前提是这个指针变量已经指向一个地址了！例如下面这样：

int a, *p;

p=&a;

*p=9527;

此时的*p=9527，因为指针变量p指向了整型变量a，所以表示把整数9527赋值给指针变量p所指向的变量a。这样是可以的，而上面说的那个错误方式*p=1010，指的是如果你的代码是这样：

int *p;

*p=1010;

这样是错的，尝试指定一个地址整数给指针变量，是不行的，因为这样系统不确定1010它是一个地址，再次重点说明！C的地址是带类型的地址，可以说你只给了指针变量一个看似是地址的值，可是它是什么数据类型，系统不知道，就没法读出数据了，严谨准确来说，不能用一个数值代表地址。

三、指针与数组

我们知道引用数组元素有下标法和指针法，下标法就是arr[ 4 ]这种方式，指针法大家都接触过，在C中，数组名代表的不是整个数组，而是这个数组中首元素的地址，而地址就是指针，数组名其实是一个指针型常量。所以有下面这样的写法：

p=&arr[ 0 ];

p=arr;

这两种写法是等价的。指针法引用数组就是这样，通过指针指向数组的首元素地址后，对指针做移动（加一减一之类的）来访问数组中的元素。除了加一减一，自增自减之类的操作，还可以两个指针相减，不过要求两个指针都是指向同一个数组里的元素时才可以这样使用。

对一个指针做+1操作时，并不是简单的对指针所指的地址值加一，而是对地址值加上一个该地址内存单元数据类型的字节数，例如一个指向整型变量的指针变量p，p+1后是对指针所指的地址值加上4个字节，这样才会指向下一个地址元素。引用书上的总结：“point+1所代表的是point+1*d，d是指针基类型所占的字节数。“

实际上，在编译的时候，系统对数组元素的处理arr[ i ]就是按照*(arr+i)处理的，也就是按照数组首元素（即数组名）的地址加上位移量来找到元素的地址。举个例子，一个double类型的数组，如果首元素地址是100，那么arr[ 4 ]的地址就是100+4*4=116。

四、指针变量也可以带下标？

上面说过，对于数组arr[ i ]，编译时系统会把它当作*（arr+i）处理，“ [ ] ”是变址运算符，当指针变量指向数组元素时，指针变量是可以带下标的，让指针变量p指向数组arr[ 0 ]后，p[ i ]就等于arr[ i ]，但是如果指针变量一开始指向的不是arr[ 0 ]而是（假设）arr[ 4 ]，那么p[ i ]就不等于arr[ i ]了，而是p[ 0 ]等于arr[ 4 ]，p[ 1 ]等于arr[ 5 ]，依此类推。