本文深入探讨C语言中的指针概念，包括基本定义、指针的指针、指针类型如字符型、整型、数组指针等，以及结构体、函数指针的使用方法。同时，介绍了指针数组和指针函数的概念。
看c语言也有一段时间了，想记录一下关于指针的各种用法。
参考书籍以及资源如下：
c语言中文教程
参考书籍：c语言入门经典（第5版）
1 指针？
什么是指针？指针就是地址。就这么理解，没错的。
| 指针（即地址） | 数据 |
|---|
图 1-1
那我们要指针干嘛呢？也就是它有什么用呢？对吧，你不能光有这个东西，没啥用怎么行。
指针就是指向数据的地址，关于数据是什么？只要合理都行。可以是整数、小数、函数、结构体、共用体等等，都行。因为指针就是一个地址啊，地址里面是什么都可以啊，对吧，挺简单的吧。
1.1 怎么表示指针？
我们不能光用文字表示指针吧，这多麻烦啊。所以需要定义指针的表示方式或者说符号。
⚠️注意：这里仅仅在c语言中，本文档没有设计c++。但是后续会重新写关于c++的部分。
【&】在变量中取地址
【*】在地址中取变量
可以参考链接01 一、初级篇——指针()、取地址(&)、解引用()与引用(&)的区别
#include<stdio.h>
void main() {
int i = 10;//定义一个变量，并赋初始值为10
int *p = &i;//定义一个指针变量，并赋初始值为i的地址
*p = 199;
printf("%d=%d", *p,i);//输出199=199
printf("---%d---", p);//得到变量i的地址
}
简单讲就是：
--------->1 有某个数据（上面代码的例子是整数i=10）
--------->2 取这个数据的地址，也就是&i
--------->3 因为地址就是指针，所以呢，我们可以定义一个指针来等于这个地址。
--------->-- int *p =&i 在这里呢，*就是表示p是指针的符号；也就是p指向i的地址.如果这里还不能理解，请参考链接01 一、初级篇——指针()、取地址(&)、解引用()与引用(&)的区别
1.2 指针的指针
图1-2
我们用图来说明一下问题。
指针p1指向的是某数据的地址，指针p2指针的是p1的地址。这就是指针的指针啊。
上面是文字描述，接下来我们用符号表示。
#include<stdio.h>
int main()
{
int i = 10;//定义一个变量，并赋初始值为10
int *p1 = &i;//定义一个指针变量，并赋初始值为i的地址
int *p2 = &p1; //定义一个指针变量，并赋予初始值为p1的地址
printf("--打印p1的地址---%d", p1)
printf("--打印p2的地址---%d", p2)
printf("---------------------")
printf("--打印p1的值---%d", *p1)
printf("--打印p2的值---%d", *p2)
printf("--打印i的值---%d", i)
}
结果：
--打印p1的地址----272632452
--打印p2的地址----272632464
---------------------
--打印p1的值---10
--打印p2的值----272632452
--打印i的值---10
Program ended with exit code: 0
我们可以发现，打印的p2的值是p1的地址哦，也就说明，p2指向的是p1的地址啊，对吧。这就是指针的指针。
1.2.1 指针的指向
上面代码中，指针指向了i的地址，i=10。这只是指针的初始值，指针是一个变量，它是可以变换的。
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int num = 7;
int *p = #
printf("数值%d所在的地址是 %p\n", num, p);
printf("指针p所指向的地址为 %p , 该地址上所保存的值为%d\n", p, *p);
*p = 100;
printf("指针p所指向的地址为 %p , 该地址上所保存的值为%d\n", p, num);
return 0;
}
----------------
数值7所在的地址是 0x7ffeefbff578
指针p所指向的地址为 0x7ffeefbff578 , 该地址上所保存的值为7
指针p所指向的地址为 0x7ffeefbff578 , 该地址上所保存的值为100
Program ended with exit code: 0
可以看到，当*p=100后，p指向的地址的数据就是100了。如果不理解，请参考链接01 一、初级篇——指针()、取地址(&)、解引用()与引用(&)的区别
1.3 指针类型
-
字符型指针
char *p； //定义了一个字符变量指针，只能存放字符型数据的地址编号
-±---------------------± - -
char ch;
p = &ch; -
短整型指针
short int *p; //定义了一个短整型的指针变量p,只能存放短整型变量的地址 -
整型指针
int *p; -
长整型指针
long int *p; -
float型指针
float *p; -
double 型指针
double *p; -
数组指针
-
什么是数组？
数组（Array）是一系列具有相同类型的数据的集合，每一份数据叫做一个数组元素（Element）。数组中的所有元素在内存中是连续排列的，整个数组占用的是一块内存。以int arr[] = { 99, 15, 100, 888, 252 };为例，该数组在内存中的分布如下图所示：
定义数组时，要给出数组名和数组长度，数组名可以认为是一个指针，它指向数组的第 0 个元素。在C语言中，我们将第 0 个元素的地址称为数组的首地址。以上面的数组为例，下图是 arr 的指向：
下面的例子演示了如何以指针的方式遍历数组元素：
#include <stdio.h>
int main(){
int arr[] = { 99, 15, 100, 888, 252 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int); //求数组长度
int i;
for(i=0; i<len; i++){
printf("%d ", *(arr+i) ); //*(arr+i)等价于arr[i]
}
printf("\n");
printf("----len_arr---%d\n",sizeof(arr));
printf("---len_int---%d\n",sizeof(int));
printf("\n");
return 0;
}
----------
99 15 100 888 252
----len_arr---20
---len_int---4
可能需要解释一下，数组的长度，数组的长度是元素所占的字符数，而不是元素个数。如果要求元素个数需要除以类型所占字符。
代码中我们使用了*(arr+i)这个表达式，arr 是数组名，指向数组的第 0 个元素，表示数组首地址， arr+i 指向数组的第 i 个元素，*(arr+i) 表示取第 i 个元素的数据，它等价于 arr[i]。
±----------------------------------------------------+
如果一个指针指向了数组，我们就称它为数组指针（Array Pointer）。
datatype (*array_name) [length];
比如：int (*p2)[10];
p2 是一个指针，它指向一个包含10 个int 类型数据的数组，即数组指针。
-
结构体指针
-
什么是结构体？
前面我们讲解了数组（Array），它是一组具有相同类型的数据的集合。但在实际的编程过程中，我们往往还需要一组类型不同的数据，例如对于学生信息登记表，姓名为字符串，学号为整数，年龄为整数，所在的学习小组为字符，成绩为小数，因为数据类型不同，显然不能用一个数组来存放。可以使用结构体（Struct）来存放一组不同类型的数据。结构体的定义形式为：
struct 结构体名{
结构体所包含的变量或数组
};
结构体是一种集合，它里面包含了多个变量或数组，它们的类型可以相同，也可以不同，每个这样的变量或数组都称为结构体的成员（Member）。请看下面的一个例子：
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在学习小组
float score; //成绩
};
stu 为结构体名，它包含了 5 个成员，分别是 name、num、age、group、score。结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同，只是不能初始化。
- 结构体指针
其实也就是地址中的数据是结构体，就叫结构体指针。
struct <结构体名>*<变量名>
实例：
struct data
{
int i;
char c;
int k;
};
struct data *var;//声明data结构体类型指针变量"var"
需要说明的是，结构体指针，指向的是结构体变量。
可以参考链接02结构体指针
-
函数指针
-
什么是函数？
函数是一段可以重复使用的代码，用来独立地完成某个功能，它可以接收用户传递的数据，也可以不接收。接收用户数据的函数在定义时要指明参数，不接收用户数据的不需要指明，根据这一点可以将函数分为有参函数和无参函数。将代码段封装成函数的过程叫做函数定义。
如果函数不接收用户传递的数据，那么定义时可以不带参数。如下所示：
dataType functionName(){
//body
}
例如，定义一个函数，计算从 1 加到 100 的结果：
int sum(){
int i, sum=0;
for(i=1; i<=100; i++){
sum+=i;
}
return sum;
}
如果函数需要接收用户传递的数据，那么定义时就要带上参数。如下所示：
dataType functionName( dataType1 param1, dataType2 param2 ... ){
//body
}
数据通过参数传递到函数内部进行处理，处理完成以后再通过返回值告知函数外部。
int sum(int m, int n){
int i, sum=0;
for(i=m; i<=n; i++){
sum+=i;
}
return sum;
}
-
函数指针就是一个指向函数的指针
函数指针可以像一般函数一样，用于调用函数、传递参数。函数指针变量的声明：
typedef int (*fun_ptr)(int,int); // 声明一个指向同样参数、返回值的函数指针类型
#include <stdio.h>
int max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
int main(void)
{
/* p 是函数指针 */
int (* p)(int, int) = & max; // &可以省略
int a, b, c, d;
printf("请输入三个数字:");
scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
/* 与直接调用函数等价，d = max(max(a, b), c) */
d = p(p(a, b), c);
printf("最大的数字是: %d\n", d);
return 0;
}
-
回调函数—就是通过指针调用的函数
函数指针变量可以作为某个函数的参数来使用的，回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。
实例：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
// 回调函数
void populate_array(int *array, size_t arraySize, int (*getNextValue)(void))
{
for (size_t i=0; i<arraySize; i++)
array[i] = getNextValue();
}
// 获取随机值
int getNextRandomValue(void)
{
return rand();
}
int main(void)
{
int myarray[10];
populate_array(myarray, 10, getNextRandomValue);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", myarray[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
简单讲，就是array指向的是数组，我们用array就是希望调用这个数组。同理，(*getNextValue)(void)就是指向函数的指针，我们用它就是希望调用函数。
可以参考链接03菜鸟教程
1.4 指针数组
前面我们讲了数组指针，现在我们讲指针数组。
指针数组，本质上是数组。数组元素是指针。
dataType *arrayName[length];
例子：
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 16, b = 932, c = 100;
//定义一个指针数组
int *arr[3] = {&a, &b, &c};//也可以不指定长度，直接写作 int *arr[]
//定义一个指向指针数组的指针
int **parr = arr;
printf("%d, %d, %d\n", *arr[0], *arr[1], *arr[2]);
printf("%d, %d, %d\n", **(parr+0), **(parr+1), **(parr+2));
printf("------------------\n");
printf("---arr[0]d的地址--%d\n-",arr[0]);
printf("---arr[1]d的地址--%d\n-",arr[1]);
printf("---arr[2]d的地址--%d\n-",arr[2]);
return 0;
}
-----------
16, 932, 100
16, 932, 100
------------------
---arr[0]d的地址---272632488
----arr[1]d的地址---272632492
----arr[2]d的地址---272632496
-Program ended with exit code: 0
arr[1]是地址，*arr[1]是地址的数据。
1.5 指针函数
前面我们讲了函数指针。
指针函数，本质是一个函数，函数返回类型是某一类型的指针。
类型标识符 *函数名(参数表) int *f(x，y);
当一个函数声明其返回值为一个指针时，实际上就是返回一个地址给调用函数，以用于需要指针或地址的表达式中。
char *cp(char *s, char *t)
{
t = s; return t;
}
int main()
{
char s1[10] = "hello";
char s2[10] = "world";
printf("%s %sn", s1, s2);
printf("%sn",cp(s1,s2));
return 0;
}
这里返回值就是一个地址. 这里 char *cp(char *s, char t)里面的第一个我们可以看做是跟定义一个指针 char p,里面的是一个意思,就是只是表示这是一个指针而已.所以我们调用cp(s1,s2)返回的就是一个地址,printf("%s")的时候,传入的是一个地址或者字符串的名字.如果是一个 int *get(),那么获得返回值就是 printf("%dn",*get())就可以了.
关于指针函数写的不好，晚上改吧。
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