四、指向不同數(shù)據(jù)類型的指針

 1． 數(shù)值型指針

通過(guò)上面的介紹，指向數(shù)值型變量的指針已經(jīng)很明白了，需要注意的就是指針?biāo)�指向的�?shù)據(jù)類型。

2． 字符串指針

字符串在內(nèi)存中的表示有2種：

用一個(gè)數(shù)組來(lái)表示，例如：char name1［8］ ＝ ＂zhangsan＂；用一個(gè)char ＊指針來(lái)表示，例如：char ＊name2 ＝ ＂zhangsan＂；

name1在內(nèi)存中占據(jù)8個(gè)字節(jié)，其中存儲(chǔ)了8個(gè)字符的ASCII碼值；name2在內(nèi)存中占據(jù)9個(gè)字節(jié)，因?yàn)槌�了存�?chǔ)8個(gè)字符的ASCII碼值，在最后一個(gè)字符＇n＇的后面還額外存儲(chǔ)了一個(gè)＇＇，用來(lái)標(biāo)識(shí)字符串結(jié)束。

對(duì)于字符串來(lái)說(shuō)，使用指針來(lái)操作是非常方便的，例如：變量字符串name2：

char ＊name2 ＝ ＂zhangsan＂；
char ＊p ＝ name2；
while （＊p �。� ＇＇）
｛
   printf（＂％c ＂， ＊p）；
   p ＝ p ＋ 1；
｝

在while的判斷條件中，檢查p指針指向的字符是否為結(jié)束符＇＇。在循環(huán)體重，打印出當(dāng)前指向的字符之后，對(duì)指針比那里進(jìn)行自增操作，因?yàn)橹羔榩所指向的數(shù)據(jù)類型是char，每個(gè)char在內(nèi)存中占據(jù)一個(gè)字節(jié)，因此指針p在自增1之后，就指向下一個(gè)存儲(chǔ)空間。

也可以把循環(huán)體中的2條語(yǔ)句寫成1條語(yǔ)句：

printf（＂％c ＂， ＊p＋＋）；

假如一個(gè)指針指向的數(shù)據(jù)類型為int型，那么執(zhí)行p ＝ p ＋ 1；之后，指針p中存儲(chǔ)的地址值將會(huì)增加4，因?yàn)橐粋�(gè)int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)4個(gè)字節(jié)的空間，如下所示：

思考一個(gè)問(wèn)題：void＊型指針能夠遞增嗎？如下測(cè)試代碼：

int a［3］ ＝ ｛1， 2， 3｝；
void ＊p ＝ a；
printf（＂1： p ＝ 0x％x ＂， p）；
p ＝ p ＋ 1；
printf（＂2： p ＝ 0x％x ＂， p）；

打印結(jié)果如下：

1： p ＝ 0x733748c0
2： p ＝ 0x733748c1

說(shuō)明void＊型指針在自增時(shí)，是按照一個(gè)字節(jié)的跨度來(lái)計(jì)算的。

3． 指針數(shù)組與數(shù)組指針

這2個(gè)說(shuō)法經(jīng)常會(huì)混淆，至少我是如此，先看下這2條語(yǔ)句：

int ＊p1［3］；   ／／ 指針數(shù)組
int （＊p2）［3］； ／／ 數(shù)組指針
3．1 指針數(shù)組

第1條語(yǔ)句中：中括號(hào)［］的優(yōu)先級(jí)高，因此與p1先結(jié)合，表示一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組中有3個(gè)元素，這3個(gè)元素都是指針，它們指向的是int型數(shù)據(jù)�？梢赃@樣來(lái)理解：如果有這個(gè)定義char p［3］，很容易理解這是一個(gè)有3個(gè)char型元素的數(shù)組，那么把char換成int＊，意味著數(shù)組里的元素類型是int＊型（指向int型數(shù)據(jù)的指針）。內(nèi)存模型如下（注意：三個(gè)指針指向的地址并不一定是連續(xù)的）：

如果向指針數(shù)組中的元素賦值，需要逐個(gè)把變量的地址賦值給指針元素：

int a ＝ 1， b ＝ 2， c ＝ 3；
char ＊p1［3］；
p1［0］ ＝ ＆a；
p1［1］ ＝ ＆b；
p1［2］ ＝ ＆c；
3．2 數(shù)組指針

第2條語(yǔ)句中：小括號(hào)讓p2與＊結(jié)合，表示p2是一個(gè)指針，這個(gè)指針指向了一個(gè)數(shù)組，數(shù)組中有3個(gè)元素，每一個(gè)元素的類型是int型�？梢赃@樣來(lái)理解：如果有這個(gè)定義int p［3］，很容易理解這是一個(gè)有3個(gè)int型元素的數(shù)組，那么把數(shù)組名p換成是＊p2，也就是p2是一個(gè)指針，指向了這個(gè)數(shù)組。內(nèi)存模型如下（注意：指針指向的地址是一個(gè)數(shù)組，其中的3個(gè)元素是連續(xù)放在內(nèi)存中的）：

在前面我們說(shuō)到取地址操作符＆，用來(lái)獲得一個(gè)變量的地址。凡事都有特殊情況，對(duì)于獲取地址來(lái)說(shuō)，下面幾種情況不需要使用＆操作符：

字符串字面量作為右值時(shí)，就代表這個(gè)字符串在內(nèi)存中的首地址；數(shù)組名就代表這個(gè)數(shù)組的地址，也等于這個(gè)數(shù)組的第一個(gè)元素的地址；函數(shù)名就代表這個(gè)函數(shù)的地址。

因此，對(duì)于一下代碼，三個(gè)printf語(yǔ)句的打印結(jié)果是相同的：

int a［3］ ＝ ｛1， 2， 3｝；
int （＊p2）［3］ ＝ a；
printf（＂0x％x ＂， a）；
printf（＂0x％x ＂， ＆a）；
printf（＂0x％x ＂， p2）；

思考一下，如果對(duì)這里的p2指針執(zhí)行p2 ＝ p2 ＋ 1；操作，p2中的值將會(huì)增加多少？

答案是12個(gè)字節(jié)。因?yàn)閜2指向的是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組中包含3個(gè)元素，每個(gè)元素占據(jù)4個(gè)字節(jié)，那么這個(gè)數(shù)組在內(nèi)存中一共占據(jù)12個(gè)字節(jié)，因此p2在加1之后，就跳過(guò)12個(gè)字節(jié)。

4． 二維數(shù)組和指針

一維數(shù)組在內(nèi)存中是連續(xù)分布的多個(gè)內(nèi)存單元組成的，而二維數(shù)組在內(nèi)存中也是連續(xù)分布的多個(gè)內(nèi)存單元組成的，從內(nèi)存角度來(lái)看，一維數(shù)組和二維數(shù)組沒(méi)有本質(zhì)差別。

和一維數(shù)組類似，二維數(shù)組的數(shù)組名表示二維數(shù)組的第一維數(shù)組中首元素的首地址，用代碼來(lái)說(shuō)明：

int a［3］［3］ ＝ ｛｛1，2，3｝， ｛4，5，6｝， ｛7，8，9｝｝； ／／ 二維數(shù)組
int （＊p0）［3］ ＝ NULL；   ／／ p0是一個(gè)指針，指向一個(gè)數(shù)組
int （＊p1）［3］ ＝ NULL；   ／／ p1是一個(gè)指針，指向一個(gè)數(shù)組
int （＊p2）［3］ ＝ NULL；   ／／ p2是一個(gè)指針，指向一個(gè)數(shù)組
p0 ＝ a［0］；
p1 ＝ a［1］；
p2 ＝ a［2］；
printf（＂0： ％d ％d ％d ＂， ＊（＊p0 ＋ 0）， ＊（＊p0 ＋ 1）， ＊（＊p0 ＋ 2））；
printf（＂1： ％d ％d ％d ＂， ＊（＊p1 ＋ 0）， ＊（＊p1 ＋ 1）， ＊（＊p1 ＋ 2））；
printf（＂2： ％d ％d ％d ＂， ＊（＊p2 ＋ 0）， ＊（＊p2 ＋ 1）， ＊（＊p2 ＋ 2））；

打印結(jié)果是：

0： 1 2 3
1： 4 5 6
2： 7 8 9

我們拿第一個(gè)printf語(yǔ)句來(lái)分析：p0是一個(gè)指針，指向一個(gè)數(shù)組，數(shù)組中包含3個(gè)元素，每個(gè)元素在內(nèi)存中占據(jù)4個(gè)字節(jié)�，F(xiàn)在我們想獲取這個(gè)數(shù)組中的數(shù)據(jù)，如果直接對(duì)p0執(zhí)行加1操作，那么p0將會(huì)跨過(guò)12個(gè)字節(jié)（就等于p1中的值了），因此需要使用解引用操作符＊，把p0轉(zhuǎn)為指向int型的指針，然后再執(zhí)行加1操作，就可以得到數(shù)組中的int型數(shù)據(jù)了。

5． 結(jié)構(gòu)體指針

C語(yǔ)言中的基本數(shù)據(jù)類型是預(yù)定義的，結(jié)構(gòu)體是用戶定義的，在指針的使用上可以進(jìn)行類比，唯一有區(qū)別的就是在結(jié)構(gòu)體指針中，需要使用－＞箭頭操作符來(lái)獲取結(jié)構(gòu)體中的成員變量，例如：

typedef struct
｛
   int age；
   char name［8］；
｝ Student；
Student s；
s．a(chǎn)ge ＝ 20；
strcpy（s．name， ＂lisi＂）；
Student ＊p ＝ ＆s；
printf（＂age ＝ ％d， name ＝ ％s ＂， p－＞age， p－＞name）；

看起來(lái)似乎沒(méi)有什么技術(shù)含量，如果是結(jié)構(gòu)體數(shù)組呢？例如：

Student s［3］；
Student ＊p ＝ ＆s；
printf（＂size of Student ＝ ％d ＂， sizeof（Student））；
printf（＂1： 0x％x， 0x％x ＂， s， p）；
p＋＋；
printf（＂2： 0x％x ＂， p）；

打印結(jié)果是：

size of Student ＝ 12
1： 0x4c02ac00， 0x4c02ac00
2： 0x4c02ac0c

在執(zhí)行p＋＋操作后，p需要跨過(guò)的空間是一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量在內(nèi)存中占據(jù)的大�。�12個(gè)字節(jié)），所以此時(shí)p就指向了數(shù)組中第2個(gè)元素的首地址，內(nèi)存模型如下：

6． 函數(shù)指針

每一個(gè)函數(shù)在經(jīng)過(guò)編譯之后，都變成一個(gè)包含多條指令的集合，在程序被加載到內(nèi)存之后，這個(gè)指令集合被放在代碼區(qū)，我們?cè)诔绦蛑惺褂煤瘮?shù)名就代表了這個(gè)指令集合的開始地址。

函數(shù)指針，本質(zhì)上仍然是一個(gè)指針，只不過(guò)這個(gè)指針變量中存儲(chǔ)的是一個(gè)函數(shù)的地址。函數(shù)最重要特性是什么？可以被調(diào)用！因此，當(dāng)定義了一個(gè)函數(shù)指針并把一個(gè)函數(shù)地址賦值給這個(gè)指針時(shí)，就可以通過(guò)這個(gè)函數(shù)指針來(lái)調(diào)用函數(shù)。

如下示例代碼：

int add（int x，int y）
｛
   return x＋y；
｝
int main（）
｛
   int a ＝ 1， b ＝ 2；
   int （＊p）（int， int）；
   p ＝ add；
   printf（＂％d ＋ ％d ＝ ％d＂， a， b， p（a， b））；
｝

前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)，函數(shù)的名字就代表函數(shù)的地址，所以函數(shù)名add就代表了這個(gè)加法函數(shù)在內(nèi)存中的地址。int （＊p）（int， int）；這條語(yǔ)句就是用來(lái)定義一個(gè)函數(shù)指針，它指向一個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)必須符合下面這2點(diǎn)（學(xué)名叫：函數(shù)簽名）：

有2個(gè)int型的參數(shù)；有一個(gè)int型的返回值。

代碼中的add函數(shù)正好滿足這個(gè)要求，因此，可以把a(bǔ)dd賦值給函數(shù)指針p，此時(shí)p就指向了內(nèi)存中這個(gè)函數(shù)存儲(chǔ)的地址，后面就可以用函數(shù)指針p來(lái)調(diào)用這個(gè)函數(shù)了。

在示例代碼中，函數(shù)指針p是直接定義的，那如果想定義2個(gè)函數(shù)指針，難道需要像下面這樣定義嗎？

int （＊p）（int， int）；
int （＊p2）（int， int）；

這里的參數(shù)比較簡(jiǎn)單，如果函數(shù)很復(fù)雜，這樣的定義方式豈不是要煩死？可以用typedef關(guān)鍵字來(lái)定義一個(gè)函數(shù)指針類型：

typedef int （＊pFunc）（int， int）；

然后用這樣的方式pFunc p1， p2；來(lái)定義多個(gè)函數(shù)指針就方便多了。注意：只能把與函數(shù)指針類型具有相同簽名的函數(shù)賦值給p1和p2，也就是參數(shù)的個(gè)數(shù)、類型要相同，返回值也要相同。

注意：這里有幾個(gè)小細(xì)節(jié)稍微了解一下：

在賦值函數(shù)指針時(shí)，使用p ＝ ＆a；也是可以的；使用函數(shù)指針調(diào)用時(shí)，使用（＊p）（a， b）；也是可以的。

這里沒(méi)有什么特殊的原理需要講解，最終都是編譯器幫我們處理了這里的細(xì)節(jié)，直接記住即可。

函數(shù)指針整明白之后，再和數(shù)組結(jié)合在一起：函數(shù)指針數(shù)組。示例代碼如下：

int add（int a， int b） ｛ return a ＋ b； ｝
int sub（int a， int b） ｛ return a － b； ｝
int mul（int a， int b） ｛ return a ＊ b； ｝
int divide（int a， int b） ｛ return a ／ b； ｝
int main（）
｛
   int a ＝ 4， b ＝ 2；
   int （＊p［4］）（int， int）；
   p［0］ ＝ add；
   p［1］ ＝ sub；
   p［2］ ＝ mul；
   p［3］ ＝ divide；
   printf（＂％d ＋ ％d ＝ ％d ＂， a， b， p［0］（a， b））；
   printf（＂％d － ％d ＝ ％d ＂， a， b， p［1］（a， b））；
   printf（＂％d ＊ ％d ＝ ％d ＂， a， b， p［2］（a， b））；
   printf（＂％d ／ ％d ＝ ％d ＂， a， b， p［3］（a， b））；
｝

這條語(yǔ)句不太好理解：int （＊p［4］）（int， int）；，先分析中間部分，標(biāo)識(shí)符p與中括號(hào)［］結(jié)合（優(yōu)先級(jí)高），所以p是一個(gè)數(shù)組，數(shù)組中有4個(gè)元素；然后剩下的內(nèi)容表示一個(gè)函數(shù)指針，那么就說(shuō)明數(shù)組中的元素類型是函數(shù)指針，也就是其他函數(shù)的地址，內(nèi)存模型如下：

如果還是難以理解，那就回到指針的本質(zhì)概念上：指針就是一個(gè)地址！這個(gè)地址中存儲(chǔ)的內(nèi)容是什么根本不重要，重要的是你告訴計(jì)算機(jī)這個(gè)內(nèi)容是什么。如果你告訴它：這個(gè)地址里存放的內(nèi)容是一個(gè)函數(shù)，那么計(jì)算機(jī)就去調(diào)用這個(gè)函數(shù)。那么你是如何告訴計(jì)算機(jī)的呢，就是在定義指針變量的時(shí)候，僅此而已！

五、總結(jié)

我已經(jīng)把自己知道的所有指針相關(guān)的概念、語(yǔ)法、使用場(chǎng)景都作了講解，就像一個(gè)小酒館的掌柜，把自己的美酒佳肴都呈現(xiàn)給你，但愿你已經(jīng)酒足飯飽！

如果以上的內(nèi)容太多，一時(shí)無(wú)法消化，那么下面的這兩句話就作為飯后甜點(diǎn)為您奉上，在以后的編程中，如果遇到指針相關(guān)的困惑，就想一想這兩句話，也許能讓你茅塞頓開。

指針就是地址，地址就是指針。指針就是指向內(nèi)存中的一塊空間，至于如何來(lái)解釋／操作這塊空間，由這個(gè)指針的類型來(lái)決定。

另外還有一點(diǎn)囑咐，那就是學(xué)習(xí)任何一門編程語(yǔ)言，一定要弄清楚內(nèi)存模型，內(nèi)存模型，內(nèi)存模型！

祝您好運(yùn)！