这是我参与11月更文挑战的第8天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战
一、指针的概念
1.1变量和地址
- 变量：直观来说，int a、char ch、float num这些都是声明变量，而a、ch、num就是变量
- 地址：在计算机中，内存被分为一小块一小块的，而每一块都有一个编号，叫做地址。
- 一般变量都存储在内存当中。而每块内存都有一个独一无二的地址，这个地址就是指针
- 如果把内存比作一个宾馆，在声明一个变量时（int a），就相当于在宾馆前台办了入住手续。前台会给你一个门卡和门牌号，简单理解门牌号就是地址。
二、变量的指针与指针变量
指针为变量的地址，而专门用来存储另一个变量的地址的变量就是指针变量。
2.1、指针变量的定义及使用
（1）、指针变量的定义
定义指针变量的符合为*，如下定义了三个指针变量。它们的变量名为pi、pj、pf，而不是*pi、*pj、*pf。*号在此只用来声明。
//声明了两个整型变量和一个浮点型变量
int i, j;
float f;
//声明三个指针变量
int *pi, *pj;
float *pf;
（2）、指针变量的使用
- 取地址符&：单目运算符 “&” 的功能是取操作对象的地址。常量、表达式和寄存器变量不能取地址，因为它们不是存放在内存某个存储单元中，而是放在寄存器中，寄存器无地址。
- 指针运算符（间接寻址运算符）：单目运算符 **“”** 的功能是按照操作对象的地址值，访问对应存储单元。与“&”互为逆运算。
//声明一个变量i，初始化值为10
int i = 10;
//利用取地址符&获取i的地址
printf("%d", &i);
//定义一个指针变量pi，指向i的地址
int *pi = &i;
//利用指针运算符*获取pi指向的内存，即为i的值
printf("%d", *pi);
注：在C语言中，所有变量的声明都必须放在最前面，但是有些编译器你没放前面也可以通过，这里注意一下
（3）、&和*运算符的结合方向
“&”和“*”两个运算符优先级相同，但按从右至左方向结合。可理解为从右开始运算
//声明一个变量i
int i = 10;
//声明一个指针变量pi，指向i
int *pi = &i;
//输出i的地址
printf("%d", &*pi);
上面的代码定义了一个指向i的指针变量pi，而输出i的地址使用了“&pi”。首先，pi是一个指针变量，pi的内容为i的地址。因为运算符是右结合，则先是运算pi。即为pi地址中的内容，就是10。然后再取地址，&*pi即为i的地址。
2.2、指针变量的初始化
void main(){
int a = 10;
//利用取地址符&，获取变量a的地址，给指针变量pa赋值
int *pa = &a;
}
2.3、指针运算
（1）赋值运算
void main(){
int *px, *py, *pz, x;
//1、指向某个地址
px = &x;
//2、赋予空指针
py = NULL;
//3、赋予指定地址
pz = 4000;
}
（2）指针与整数的加减运算
- 指针变量自增或自减，即指针向前或者向后移动一个存储单元
- 指针比那里加上一个整型数，即指针向前或者向后移动指定的存储单元
（3）关系运算
- px < py，判断px指向的地址是否小于py指向的地址
- px == py，判断px和py是否指向同一个地址
- px == 0和px != 0表示px是否为空指针
接下来来一个小练习：
//声明函数
void invert(int *a, int start, int end);
/**
* 采用递归法对a数组的元素进行逆序
*/
void main(){
}
/**
* 实现函数
* a为数组首地址
* i位起始逆序元素
* j为逆序结尾元素
*/
void invert(int *a, int start, int end){
//临时变量，用于交换
int temp;
//当起始逆序元素小于逆序结尾元素时，说明还没有逆序到中间元素
if(start < end){
//将起始元素和结尾元素交换
temp = a[start];
a[start] = a[end];
a[end] = temp;
//交换后再次调用invert，将其余元素逆序，此时start和end要同时向中间移动
invert(a, start + 1, end - 1);
}
}
三、指针与数组
3.1、指向数组的指针
- 数组名即为该数组的首地址，a为一个数组，a = &a[0]。
- 可以通过指针对数组元素进行访问，a = a[0]、(a + 1) = a[1]。
- 数组名不能进行指针的操作，像指针p++是合法的，但是数组a++是非法的。
3.2、字符指针和字符数组
在C语言中，系统本身没有提供字符串数据类型，但可以使用两种方式存储一个字符串：字符数组方式和字符指针方式。
（1）字符数组方式
也就是我们比较常用的方式
void main(){
//定义一个字符数组
char sentence[] = "Do not go gengle into that good night!";
printf("%s", sentence);
}
其中sentence就是字符数组的首地址。
（2）字符指针方式实现字符串
void main(){
char *sentence = "Do not go gentle into that good night!";
printf("%s", sentence);
}
来个小练习：
/**
* 用数组将字符串sentence复制到字符串copy
*/
void mian(){
char *sentence = "Do not go gentle into that good night!", copy[50];
int i;
//当没有遇到结束符时，一直循环
for(i = 0; sentence[i] != '\0'; i++){
//将数据复制到copy中
copy[i] = sentence[i];
}
printf("复制后的copy是：%s", copy);
}
3.3、多级指针及指针数组
（1）多级指针
简单来说就是指针的指针，指针变量作为一个变量，也有自己的存储空间。而这个存储空间也有一个地址：
void main(){
//定义一个普通变量
int a = 10;
//定义一个指针变量，指向a
int *p = &a;
//定义另一个指针变量，指向指针变量p，此时pp就是二级指针
int **pp = &p;
//输出两个指针
printf("一级指针pa为：%d\n", p);
printf("二级指针ppa为：%d", pp);
//指针的指针和普通指针操作一样，可以用*pp获取pp指向地址中的内容，即p存储的内容
printf("p存储的内容为：%d", *pp);
}
注：因为一级指针和二级指针性质不一样，所以一级指针和二级指针之间不能赋值，如p = pp在编译时会报错（这是书中写的，但是在我实际测试当中，可以赋值，可能是编译器的问题）。
（2）指针数组
即一个元素为指针的数组，定义如下：
int *a[10];
用一个练习熟悉指针数组，解释全在注释当中：
void main(){
//定义并初始化一个int数组
int a[5] = {1, 3, 5, 6, 8}, i;
//定义一个指针数组，与a数组中元素对应
int *p[5];
for(i = 0; i < 5; i++){
p[i] = &a[i];
}
//定义一个二级指针，存放指针数组的首地址。指针数组和普通数组一样，数组名为数组首地址
int **pp = p;
//利用指针数组首地址输出数据
for(i = 0; i < 5; i++){
//数组a中第零个元素地址为p，而p的的地址为pp，所以**pp = a[0]
//数组a中第一个元素地址为p + 1，而p + 1的地址为pp + 1，所有**(pp + 1) = a[1]
//以此类推，**(pp + n) = a[n]
printf("%d\t", **(pp + i));
}
}
3.4、指针与多维数组
（1）多维数组的地址
假设有个二维数组a[4][2]，那么可以分两个维度来理解这个数组。
- 先去掉[2]，只看“a[4]”一个维度。此时a只是个普通的一维数组，而后面的[2]也只是决定了数组a元素的性质
- 在数组a中，有四个元素，我们取一个来分析第二个维度。其第一个元素为a[0]，我们将a[0]看做一个整体，不作为数组元素，只作为一个名称X。那么第二个维度就可以看做X[2]，即一个有两个元素的数组。
- 由上面可知，X数组的首地址为数组名，即X。X实际上是a[0]，类推的话X1、X2等就是a[1]、a[2]。可以间接理解为数组的第一个维度装的全是地址，每个元素X的地址。
（2）多维数组的指针
举个例子方便理解
void mian(){
//创建一个普通二维数组
int num[5][5] = {
{1, 3, 4, 5, 6},
{4, 5, 7, 8, 8},
{6, 8, 9, 0, 1},
{3, 4, 2, 1, 2},
{4, 5, 6, 3, 2}
};
//声明一个指针数组
int *p_num[5];
int i, j;
//初始化指针数组，每个元素分别指向num[0][0]、num[1][0]、、、
for(i = 0; i < 5; i++){
p_num[i] = &num[i][0];
}
//利用指针数组p_num输出num数组中的元素
for(i = 0; i < 5; i++){
printf("这是第%d轮数组\n", i+1);
for(j = 0; j < 5; j++){
//将p_num[i]作为一个数组首地址，数组存储的内容为*(p_num+j)
printf("%d\t", *(p_num[i] + j));
}
printf("\n");
}
}
