复撸C系列（5）-指针（1）

指针

指针作为C语言的精华，也是入门的难点。是很多初学者很惧怕的东西，我也是敲了2年代码才比原来理解得更好一些，不敢说运用得出神入化，但也还算凑合。下面谈谈自己的理解。

 

指针是什么？

不同的书，不同的人都有不同的理解形式，有的人把他作为一种很特别的类型，有的人把他作为一种概念上抽象的东西。我当然也有自己的理解：

        指针 = 一种用于存放地址的变量类型

它本身也要占据内存，一般在32位机型上占4个字节，也就是一个int的大小。要注意一点，无论是什么样类型的指针，占的大小都是一样的。（本文假设环境就是32位，后面不再赘述）

比如：

int *p;

void **p;

struct Node *p;

double*****************p;(夸张一点，我没见过这么惨绝人寰的使用)

 

当你敲下上面的任意一句，运行的到这里的时候，就会分配一个4字节的内存，里面存了一个地址—一个数值。

如下的代码，在运行时内存是什么样子的？

是这样的：

(这里的内存地址我随便写的)

此处注意，p本身也是占据内存的，p的内存里放了a的地址，以便可以通过p来操作a。

那有人会问了，我为什么不直接操作a?非要弄一个指针来指向它之后再操作它呢？对此我的理解是： 编译器是不会关心你指针与否来操作一块内存，它只知道把你的代码翻译成机器代码（error，warning什么的还是人为的东西，是用来辅助程序员的，编译器也是人写的也是程序啊亲）。其实你敲的这些代码，只是对自己的一种助记符，永远记住：代码是写给人看的不是写给机器看的，一个好的程序员，应该认真对待自己的代码，不要仅仅“能实现”就觉得完事了。C因高效著称很大原因也是因为指针的小巧。

 

讲到这里，不得不说下左值和右值。

这个简单理解起来就是：左值代表内存单元，右值代表内存单元里的值。

p本身占据一块内存，刚才我们写的里面值存放的是： 0x101010 ,如果你接下来给它赋值：

我们分别画出图来：

                                                                             (p = NULL)

                                                                           (p = 0x12345)

(int b = 99; p = &b )

上面的图，注意箭头我没有指到里面，内存中实际上也不可能有箭头这样的东西，这样画是为了方便理解。这里p作为左值，它里面原先的内容由“0x101010”一直变到了”0x025564”,里面的内容只要是个整型值随便什么都可以的（但是要有意义）。

这里明白了p本身占内存，里面存的不过是个整型值之后，我们来看看它的右值，这里就举一个例子，很清楚明白：

这里p作为右值，把它的内容”0x101010”写到了刚分配的指针变量 p2的内存里面，如图：

左值右值明白了之后，我们来看看解引用，也就是”*p” 这种表达式。

“*p”可以理解为，跳转到p所存地址的内存，也就是拿到这块内存的控制权。这里很显然”*p”代表了a这个变量，如果我写:

那内存里就变成了这个样子：

作为右值赋值给其他变量，写如下代码：

那内存就成了这个样子：

小结：

这次介绍了指针的基本概念，以及指针作为左值右值的时的含义及用法。我们通过以上可以发现:无论你声明的是普通变量(inta ,struct Node….)，还是指针变量（int*a, Node *p….），本身都是存在于内存里的，本质上还是通过地址来进行操作（即便你写的是 int a ，在编译器眼里不过也是一个地址，然后这个地址按照一个整形来解释），而指针（无论几级指针）作为存放地址的变量，有着灵活的特点（指针可以很方便地表达很多数据结构如：链表，树，图….），每当你写下一句代码时，你脑袋里面要有它们在内存里大概分配情况的样子,作为一个C\C++程序员，对内存还是要敏感。

有点晚了明天还上班，其他零散的知识，以及指针和数组、指针作为函数参数就放到后面讲吧。