四、指向不同數(shù)據(jù)類型的指針

 1． 數(shù)值型指針

通過上面的介紹，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所指向的數(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：

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

name1在內(nèi)存中占據(jù)8個字節(jié)，其中存儲了8個字符的ASCII碼值；name2在內(nèi)存中占據(jù)9個字節(jié)，因為除了存儲8個字符的ASCII碼值，在最后一個字符＇n＇的后面還額外存儲了一個＇＇，用來標識字符串結(jié)束。

對于字符串來說，使用指針來操作是非常方便的，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，打印出當前指向的字符之后，對指針比那里進行自增操作，因為指針p所指向的數(shù)據(jù)類型是char，每個char在內(nèi)存中占據(jù)一個字節(jié)，因此指針p在自增1之后，就指向下一個存儲空間。

也可以把循環(huán)體中的2條語句寫成1條語句：

printf（＂％c ＂， ＊p＋＋）；

假如一個指針指向的數(shù)據(jù)類型為int型，那么執(zhí)行p ＝ p ＋ 1；之后，指針p中存儲的地址值將會增加4，因為一個int型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中占據(jù)4個字節(jié)的空間，如下所示：

思考一個問題：void＊型指針能夠遞增嗎？如下測試代碼：

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

說明void＊型指針在自增時，是按照一個字節(jié)的跨度來計算的。

3． 指針數(shù)組與數(shù)組指針

這2個說法經(jīng)常會混淆，至少我是如此，先看下這2條語句：

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條語句中：中括號［］的優(yōu)先級高，因此與p1先結(jié)合，表示一個數(shù)組，這個數(shù)組中有3個元素，這3個元素都是指針，它們指向的是int型數(shù)據(jù)�？梢赃@樣來理解：如果有這個定義char p［3］，很容易理解這是一個有3個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條語句中：小括號讓p2與＊結(jié)合，表示p2是一個指針，這個指針指向了一個數(shù)組，數(shù)組中有3個元素，每一個元素的類型是int型�？梢赃@樣來理解：如果有這個定義int p［3］，很容易理解這是一個有3個int型元素的數(shù)組，那么把數(shù)組名p換成是＊p2，也就是p2是一個指針，指向了這個數(shù)組。內(nèi)存模型如下（注意：指針指向的地址是一個數(shù)組，其中的3個元素是連續(xù)放在內(nèi)存中的）：

在前面我們說到取地址操作符＆，用來獲得一個變量的地址。凡事都有特殊情況，對于獲取地址來說，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，就代表這個字符串在內(nèi)存中的首地址；數(shù)組名就代表這個數(shù)組的地址，也等于這個數(shù)組的第一個元素的地址；函數(shù)名就代表這個函數(shù)的地址。

因此，對于一下代碼，三個printf語句的打印結(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，如果對這里的p2指針執(zhí)行p2 ＝ p2 ＋ 1；操作，p2中的值將會增加多少？

答案是12個字節(jié)。因為p2指向的是一個數(shù)組，這個數(shù)組中包含3個元素，每個元素占據(jù)4個字節(jié)，那么這個數(shù)組在內(nèi)存中一共占據(jù)12個字節(jié)，因此p2在加1之后，就跳過12個字節(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)分布的多個內(nèi)存單元組成的，從內(nèi)存角度來看，一維數(shù)組和二維數(shù)組沒有本質(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，用代碼來說明：

int a［3］［3］ ＝ ｛｛1，2，3｝， ｛4，5，6｝， ｛7，8，9｝｝； ／／ 二維數(shù)組
int （＊p0）［3］ ＝ NULL；   ／／ p0是一個指針，指向一個數(shù)組
int （＊p1）［3］ ＝ NULL；   ／／ p1是一個指針，指向一個數(shù)組
int （＊p2）［3］ ＝ NULL；   ／／ p2是一個指針，指向一個數(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printf語句來分析：p0是一個指針，指向一個數(shù)組，數(shù)組中包含3個元素，每個元素在內(nèi)存中占據(jù)4個字節(jié)�，F(xiàn)在我們想獲取這個數(shù)組中的數(shù)據(jù)，如果直接對p0執(zhí)行加1操作，那么p0將會跨過12個字節(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語言中的基本數(shù)據(jù)類型是預定義的，結(jié)構(gòu)體是用戶定義的，在指針的使用上可以進行類比，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）；

看起來似乎沒有什么技術(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需要跨過的空間是一個結(jié)構(gòu)體變量在內(nèi)存中占據(jù)的大�。�12個字節(jié)），所以此時p就指向了數(shù)組中第2個元素的首地址，內(nèi)存模型如下：

6． 函數(shù)指針

每一個函數(shù)在經(jīng)過編譯之后，都變成一個包含多條指令的集合，在程序被加載到內(nèi)存之后，這個指令集合被放在代碼區(qū)，我們在程序中使用函數(shù)名就代表了這個指令集合的開始地址。

函數(shù)指針，本質(zhì)上仍然是一個指針，只不過這個指針變量中存儲的是一個函數(shù)的地址。函數(shù)最重要特性是什么？可以被調(diào)用！因此，當定義了一個函數(shù)指針并把一個函數(shù)地址賦值給這個指針時，就可以通過這個函數(shù)指針來調(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)說過，函數(shù)的名字就代表函數(shù)的地址，所以函數(shù)名add就代表了這個加法函數(shù)在內(nèi)存中的地址。int （＊p）（int， int）；這條語句就是用來定義一個函數(shù)指針，它指向一個函數(shù)，這個函數(shù)必須符合下面這2點（學名叫：函數(shù)簽名）：

有2個int型的參數(shù)；有一個int型的返回值。

代碼中的add函數(shù)正好滿足這個要求，因此，可以把add賦值給函數(shù)指針p，此時p就指向了內(nèi)存中這個函數(shù)存儲的地址，后面就可以用函數(shù)指針p來調(diào)用這個函數(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)比較簡單，如果函數(shù)很復雜，這樣的定義方式豈不是要煩死？可以用typedef關(guān)鍵字來定義一個函數(shù)指針類型：

typedef int （＊pFunc）（int， int）；

然后用這樣的方式pFunc p1， p2；來定義多個函數(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)的個數(shù)、類型要相同，返回值也要相同。

注意：這里有幾個小細節(jié)稍微了解一下：

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

這里沒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））；
｝

這條語句不太好理解：int （＊p［4］）（int， int）；，先分析中間部分，標識符p與中括號［］結(jié)合（優(yōu)先級高），所以p是一個數(shù)組，數(shù)組中有4個元素；然后剩下的內(nèi)容表示一個函數(shù)指針，那么就說明數(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：指針就是一個地址！這個地址中存儲的內(nèi)容是什么根本不重要，重要的是你告訴計算機這個內(nèi)容是什么。如果你告訴它：這個地址里存放的內(nèi)容是一個函數(shù)，那么計算機就去調(diào)用這個函數(shù)。那么你是如何告訴計算機的呢，就是在定義指針變量的時候，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、語法、使用場景都作了講解，就像一個小酒館的掌柜，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，一時無法消化，那么下面的這兩句話就作為飯后甜點為您奉上，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，至于如何來解釋／操作這塊空間，由這個指針的類型來決定。

另外還有一點囑咐，那就是學習任何一門編程語言，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！