08.指针
- 8.1 指针的概念
- 8.1.1 通俗的案例
- 8.1.2 一切都是地址
- 8.2 指针定义&使用
- 8.2.1 指针定义
- 8.2.2 *运算符
- 8.2.3 &运算符
- 8.2.4 指针变量初始化
- 8.3 指针的运算
- 8.4 指针数组
- 8.7 函数指针
8.1 指针的概念
8.1.1 通俗的案例
计算机中所有的数据都必须放在内存中，不同类型的数据占用的字节数不一样，例如 int 占用 4 个字节，char 占用 1 个字节。为了正确地访问这些数据，必须为每个字节都编上号码，就像门牌号、身份证号一样，每个字节的编号是唯一的，根据编号可以准确地找到某个字节。
我们将内存中字节的编号称为地址（Address）或指针（Pointer）。地址从 0 开始依次增加，对于 32 位环境，程序能够使用的内存为 4GB，最小的地址为 0，最大的地址为 0XFFFFFFFF。
下面的代码演示了如何输出一个地址：
#include <stdio.h>
int main(){
int a = 100;
char str[20] = "yccoding.com";
printf("%#X, %#X\n", &a, str);
return 0;
}运行结果： 0X28FF3C, 0X28FF10
%#X表示以十六进制形式输出，并附带前缀0X。a 是一个变量，用来存放整数，需要在前面加&来获得它的地址；str 本身就表示字符串的首地址，不需要加&。
C语言中有一个控制符%p，专门用来以十六进制形式输出地址，不过 %p 的输出格式并不统一，有的编译器带0x前缀，有的不带，所以此处我们并没有采用。
8.1.2 一切都是地址
https://c.biancheng.net/view/1990.html
8.2 指针定义&使用
8.2.1 指针定义
指针，首先，它是一个值，这个值代表一个内存地址，因此指针相当于指向某个内存地址的路标。
字符*表示指针，通常跟在类型关键字的后面，表示指针指向的是什么类型的值。比如，char*表示一个指向字符的指针，float*表示一个指向float类型的值的指针。
int* intPtr;上面示例声明了一个变量intPtr，它是一个指针，指向的内存地址存放的是一个整数。
星号*可以放在变量名与类型关键字之间的任何地方，下面的写法都是有效的。
int *intPtr;
int * intPtr;
int* intPtr;本书使用星号紧跟在类型关键字后面的写法（即int* intPtr;），因为这样可以体现，指针变量就是一个普通变量，只不过它的值是内存地址而已。
这种写法有一个地方需要注意，如果同一行声明两个指针变量，那么需要写成下面这样。
// 正确
int * foo, * bar;
// 错误
int* foo, bar;上面示例中，第二行的执行结果是，foo是整数指针变量，而bar是整数变量，即*只对第一个变量生效。
一个指针指向的可能还是指针，这时就要用两个星号**表示。
int** foo;上面示例表示变量foo是一个指针，指向的还是一个指针，第二个指针指向的则是一个整数。
8.2.2 *运算符
*这个符号除了表示指针以外，还可以作为运算符，用来取出指针变量所指向的内存地址里面的值。
void increment(int* p) {
*p = *p + 1;
}上面示例中，函数increment()的参数是一个整数指针p。函数体里面，*p就表示指针p所指向的那个值。对*p赋值，就表示改变指针所指向的那个地址里面的值。
上面函数的作用是将参数值加1。该函数没有返回值，因为传入的是地址，函数体内部对该地址包含的值的操作，会影响到函数外部，所以不需要返回值。事实上，函数内部通过指针，将值传到外部，是 C 语言的常用方法。
变量地址而不是变量值传入函数，还有一个好处。对于需要大量存储空间的大型变量，复制变量值传入函数，非常浪费时间和空间，不如传入指针来得高效。
8.2.3 &运算符
&运算符用来取出一个变量所在的内存地址。
int x = 1;
printf("x's address is %p\n", &x);上面示例中，x是一个整数变量，&x就是x的值所在的内存地址。printf()的%p是内存地址的占位符，可以打印出内存地址。
上一小节中，参数变量加1的函数，可以像下面这样使用。
void increment(int* p) {
*p = *p + 1;
}
int x = 1;
increment(&x);
printf("%d\n", x); // 2上面示例中，调用increment()函数以后，变量x的值就增加了1，原因就在于传入函数的是变量x的地址&x。
&运算符与*运算符互为逆运算，下面的表达式总是成立。
int i = 5;
if (i == *(&i)) // 正确8.2.4 指针变量初始化
声明指针变量之后，编译器会为指针变量本身分配一个内存空间，但是这个内存空间里面的值是随机的，也就是说，指针变量指向的值是随机的。这时一定不能去读写指针变量指向的地址，因为那个地址是随机地址，很可能会导致严重后果。
int* p;
*p = 1; // 错误上面的代码是错的，因为p指向的那个地址是随机的，向这个随机地址里面写入1，会导致意想不到的结果。
正确做法是指针变量声明后，必须先让它指向一个分配好的地址，然后再进行读写，这叫做指针变量的初始化。
int* p;
int i;
p = &i;
*p = 13;上面示例中，p是指针变量，声明这个变量后，p会指向一个随机的内存地址。这时要将它指向一个已经分配好的内存地址，上例就是再声明一个整数变量i，编译器会为i分配内存地址，然后让p指向i的内存地址（p = &i;）。完成初始化之后，就可以对p指向的内存地址进行赋值了（*p = 13;）。
为了防止读写未初始化的指针变量，可以养成习惯，将未初始化的指针变量设为NULL。
int* p = NULL;NULL在 C 语言中是一个常量，表示地址为0的内存空间，这个地址是无法使用的，读写该地址会报错。
8.3 指针的运算
指针本质上就是一个无符号整数，代表了内存地址。它可以进行运算，但是规则并不是整数运算的规则。
1）指针与整数值的加减运算
指针与整数值的运算，表示指针的移动。
short* j;
j = (short*)0x1234;
j = j + 1; // 0x1236上面示例中，j是一个指针，指向内存地址0x1234。由于0x1234本身是整数类型（int），跟j的类型（short*）并不兼容，所以强制使用类型投射，将0x1234转成short*。你可能以为j + 1等于0x1235，但正确答案是0x1236。原因是j + 1表示指针向内存地址的高位移动一个单位，而一个单位的short类型占据两个字节的宽度，所以相当于向高位移动两个字节。同样的，j - 1得到的结果是0x1232。
指针移动的单位，与指针指向的数据类型有关。数据类型占据多少个字节，每单位就移动多少个字节。
2）指针与指针的加法运算
指针只能与整数值进行加减运算，两个指针进行加法是非法的。
unsigned short* j;
unsigned short* k;
x = j + k; // 非法上面示例是两个指针相加，这是非法的。
3）指针与指针的减法
相同类型的指针允许进行减法运算，返回它们之间的距离，即相隔多少个数据单位。
高位地址减去低位地址，返回的是正值；低位地址减去高位地址，返回的是负值。
这时，减法返回的值属于ptrdiff_t类型，这是一个带符号的整数类型别名，具体类型根据系统不同而不同。这个类型的原型定义在头文件stddef.h里面。
short* j1;
short* j2;
j1 = (short*)0x1234;
j2 = (short*)0x1236;
ptrdiff_t dist = j2 - j1;
printf("%td\n", dist); // 1上面示例中，j1和j2是两个指向 short 类型的指针，变量dist是它们之间的距离，类型为ptrdiff_t，值为1，因为相差2个字节正好存放一个 short 类型的值。
4）指针与指针的比较运算
指针之间的比较运算，比较的是各自的内存地址哪一个更大，返回值是整数1（true）或0（false）。