指针入门

指针是一种复合数据类型；定义数组时使用下标运算符[]与其它单一变量进行类型区别；类似的，指针变量使用'*'号加以区别。

// 定义整型指针pi，赋值为0，表示它不指向（持有）任何整型对象。
int *pi = 0;

// 定义字符型指针，赋值为NULL（其实就是0），表明它未指向任何char型对象。
// '*'号紧邻char，强调pc是一个char型指针。（重点在于强调类型）
char* pc = NULL;

// pf是一个float型指针，pf2则一个float型变量，因为它前面没有'*'号。
// '*' 号与类型和变量名分开，突出自身。
// 未初始化的变量值是不确定的，指针pf也一样。
float * pf, pf2;

示例中，*号的位置代表着不同的编码风格，使用哪种完全取决于个人喜好。正如注释所写，从代码审阅的角度讲，不同风格的强调的侧重点不同。变量存在一种从右向左的读法，方法是从变量名（或最后一个修饰词）开始向左阅读，对于第一个变量，可以读作：pi是一个变量，这个变量是一个指针，指针类型是int。连接起来就是：pi是一个指针变量，pi是一个指向整型的指针变量。程序没有为pf进行初始化，是因为我们确信后面会给它进行正确的赋值，如果不确定能做到这一点，建议在定义指针时就初始化为NULL。

取地址

指针变量的值是一段内存区域的地址，为指针赋值，是通过取地址运算符(&)实现的，称为指向了某个变量或地址。

int a = 5;
int *pa = &a;     // pa指向了a

double b = 3.0;
double *pb = &b;  // pb指向了b

定义一个变量就代表要分配一定字节的内存。

• 对于变量a，系统会分配sizeof(int)个字节的空间以便容纳一个数值。
• 对于指针pa，系统会分配sizeof(int*)个字节的空间以便存储一个地址。

把变量的空间想象成一个盒子，这个盒子有一个编号，此编号就是内存地址。指针的指向（即被赋值)就代表把盒子的地址交给指针的空间存储，即指针的值是盒子的地址。由此可知，指针pa、pb的值有两个特性：

• 首先，pa、pb的值是一个地址，即指针的值是一个地址。
• 指针的值与被指向的变量地址是相同的。（呃，这两条分明是把猫叫了个咪。）

    pa           =        &a             |  语句
-----------------------------------------|----------
                                         |
   0x001f2a              0x901b30        |  内存地址
+------------+        +------------+     |
| 0x901b30 --|------->|     5      |     |  值
+----|-------+        +-----|------+     |
     |                      |            |
     v                      v            |
  值为地址                值为数值        |  值的含义

可以使用%p来打印一个指针的值，地址值通常用16进制表示，为了更清楚的表明这一点，我们在输出值前面加上了0x标志。注意观察结果，pa与&a的值是一样的，表示它们指向同一个值，pb同理。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a;
    int b = 5;

    int *pa = &a;
    int *pb = &b;

    printf("&a = 0x%p\n", &a);
    printf("pa = 0x%p\n", pa);

    printf("\n");

    printf("&b = 0x%p\n", &b);
    printf("pb = 0x%p\n", pb);

    return 0;
}

解引用

指向操作让指针持有一个合法的地址值。如果将自己想像成一个指针变量，被指向的对象想像为盒子，指向相当于我们拎起了盒子，盒子的提手就是该盒子的地址，即地址是彼此的连接；盒子中的东西就是你持有的值，至于这个东西是什么，就需要打开盒子去查看。这个打开的动作对应到指针变量上，就叫做解引用指针，通过解引用操作符(*)来实现的。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a;
    int b = 5;
    int *pa, *pb;

    // 让指针指向一个地址，相当于拥有一个盒子。
    pa = &a;
    pb = &b;

    // *pa: 相当于打开盒子查看值
    // 由于a没有初始化，因此它是一个随机值。
    printf("a = %d\n*pa = %d\n\n", a, *pa);

    // *pb: 术语化的读法就是：解引用指针pb。
    // b初值为5，因此打开盒子pb后你会看到数字5躺在里面。
    printf("b = %d\n*pb = %d\n", b, *pb);

    return 0;
}

使用未初始化的变量，是一种不确定行为。对于指针变量，如果没有确切的地址可以赋值，则可以将其赋值为NULL，以表示指针指向的地址无效，赋为NULL值的指针被称为空指针。

NULL指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。

#define NULL ((void *)0)

在大多数操作系统上，程序不允许访问地址为0的内存，即对空指针进行间接访问是非法的。如果指针为空，则作为条件表达式时求值为假。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int *pa = NULL;
    double *pd = 0; // 等同于NULL，但建议使用NULL。

    printf("pa: 0x%p\n", pa);

    if (pa)
        printf("pointer");
    else
        printf("pa is NULL");

    // 对空指针进行解引用是非法的
    int b = *pa;

    return 0;
}