C 指针

1 C 指针

指针的内容是其所指向的地址，间接访问操作符访问的是指针指向的地址，作为左值时，就是那个位置，作为右值时，就是那个位置的值。

&, 取地址运算符, 引用运算符

*, 间接访问运算符, 解引用运算符

不能使用变量指针指向常量的地址, 因为既然通过变量名不能改变变量值, 而通过指针变量也应该是不可以的, 可以通过强制类型转换(const_cast)突破此限制 primer p222

只有一层间接关系时, 使用指向常量的指针指向变量才是安全的 p222

两层间接关系时, 使用指针常量指向指针变量, 则指针常量间接访问到的是一个指针变量, 而指针变量可以修改其指向的值

1 指向整型变量的指针

指向整型变量的指针类型的变量，没啥好解释的。

int *pointer;

2 指向整型常量的指针

指针的内容，即指向的地址可变，即该指针可以指向另一个整型常量，但指向的这些整型值都是不变的

const 限定符修饰的是*p, 即指向的值, 是间接访问到的那个变量的值不能通过该指针修改, 但不影响该变量本身是变量或常量, 通过变量名修改其值

const int *p = NULL;
int const *p = NULL;

3 指向整型变量的指针常量(pointer constant)

指针的内容，即指向的地址是字面值或常量，是不变的。但指向的整型值可变。

const 限定符修饰的是 p 本身, 即指针本身不能变

使用字面值形式的指针常量时, 一般只会用于已知的设备地址，否则程序中一般无法了解一个变量的具体地址。使用时应使用强制类型转换，将整数转换为指针类型。

数组是矢量类型的数据，数组名本质上是一个指针常量，因此数组元素可以利用指针运算进行访问。

int *const pointer;     // 常量指针
(int *) 0xff2044ec;     // 设备I/O地址
(int *) 0x0;            // NULL 指针
int array[];            // 数组

4 指向整型常量的指针常量

指针内容不变，指针指向的内容也不变。

int const *const pointer;

5 指向数组的指针

第一个声明中，二维数组名是一个指向数组的指针常量。

第二个声明中，操作数 pointer 先进行聚组中的间接访问，说明它是一个指针，再进行下标引用，说明指向的是一个整型数组。

第三行对指针进行初始化。

注意区分指针数组和指向数组的指针，前者是数组元素是指针的数组, 后者是指向数组的指针。

int matrix[3][10];
int (*pointer)[10];
(*pointer)[10] = matrix;

6 指向结构的指针

结构和数组的重大区别在于，前者是一个标量，也就是需要通过名字来访问。结构不能够像数组那样进行指针运算和按地址访问。

当结构作为函数参数时，进行的是传值调用，如果结构很庞大，会造成很大的开销。因此应该用指向结构的指针作为函数参数。

struct tag structname;
struct tag *pointer = &structname;

7 指向函数的指针

函数名称本质上跟数组名类似，也是一个指针。

指向函数的指针有两个常见用途，一是转换表(jump table)，二是回调函数(callback function)。

第一个声明中，首先进行间接访问，表示 f 是一个指针，再进行函数调用操作，表示 f 这个指针指向的是一个函数，这个函数返回整型值。

第二个声明中，需要一步一步的分析，f 是一个数组，数组元素是指针，指针指向的是函数，函数的返回类型是整型。

第三个声明中，与前者的唯一区别是，函数的返回类型是指向整型的指针。

int (*f)();
int (*f[])();
int *(*f[])();

8 指向指针的指针

如果 ppi 是静态变量，那么在声明后，ppi 的值为0。

ppi被初始化后，才可以对 ppi 进行间接访问。

*pi 指向变量 i，其内容是变量 i 的值。

*ppi 指向 pi，其内容是变量 i 的地址。

**ppi 内容是变量 i 的值。

int i;
int *pi;
int **ppi;
pi = &i;
ppi = π

2 C 指针表达式

char c = ‘a’;
char *p = &c;

表达式	右值	左值	对p的副作用	对c的副作用
p	p的内容(c的地址)	p的地址
&p	p的地址
*p	c的内容	c的地址
*p + 1	c的内容+1
*(p + 1)	c后面位置的内容	c后面位置的地址
++p	c后面位置的地址		c后面位置的地址
p++	c的地址		c后面位置的地址
*++p	c后面位置的内容	c后面位置的地址	c后面位置的地址
*p++	c的内容	c的地址	c后面位置的地址
++*p	c的内容+1			c的内容+1
(*p)++	c的内容			c的内容+1
++*++p	c后面位置的内容+1		c后面位置的地址	c后面位置的内容+1
++*p++	c的内容+1		c后面位置的地址	c的内容+1

3 参考

Kenneth A. Reek 著《C 和指针》