1.简介

指针是什么？首先，它是一个值，这个值代表一个内存地址，因此指针相当于指向某个内存地址的路标。
字符表示指针，通常跟在类型关键字的后面，表示指针指向的是什么类型的值。比如，char表示一个指向字符的指针，float*表示一个指向float类型的值的指针。

  1. int* intPtr;

上面示例声明了一个变量intPtr，它是一个指针，指向的内存地址存放的是一个整数。
星号*可以放在变量名与类型关键字之间的任何地方，下面的写法都是有效的。

  1. int   *intPtr;
  2. int * intPtr;
  3. int*  intPtr;

本书使用星号紧跟在类型关键字后面的写法（即int* intPtr;），因为这样可以体现，指针变量就是一个普通变量，只不过它的值是内存地址而已。
这种写法有一个地方需要注意，如果同一行声明两个指针变量，那么需要写成下面这样。

  1. // 正确
  2. int * foo, * bar;
  4. // 错误
  5. int* foo, bar;

上面示例中，第二行的执行结果是，foo是整数指针变量，而bar是整数变量，即只对第一个变量生效。
一个指针指向的可能还是指针，这时就要用两个星号*表示。

  1. int** foo;

上面示例表示变量foo是一个指针，指向的还是一个指针，第二个指针指向的则是一个整数。

2.运算符

这个符号除了表示指针以外，还可以作为运算符，用来取出指针变量所指向的内存地址里面的值。

  1. void increment(int* p) {
  2.   *p = *p + 1;
  3. }

上面示例中，函数increment()的参数是一个整数指针p。函数体里面，p就表示指针p所指向的那个值。对p赋值，就表示改变指针所指向的那个地址里面的值。
上面函数的作用是将参数值加1。该函数没有返回值，因为传入的是地址，函数体内部对该地址包含的值的操作，会影响到函数外部，所以不需要返回值。事实上，函数内部通过指针，将值传到外部，是 C 语言的常用方法。
变量地址而不是变量值传入函数，还有一个好处。对于需要大量存储空间的大型变量，复制变量值传入函数，非常浪费时间和空间，不如传入指针来得高效。

3.& 运算符

&运算符用来取出一个变量所在的内存地址。

  1. int x = 1;
  2. printf("x's address is %p\n", &x);

上面示例中，x是一个整数变量，&x就是x的值所在的内存地址。printf()的%p是内存地址的占位符，可以打印出内存地址。
上一小节中，参数变量加1的函数，可以像下面这样使用。

  1. void increment(int* p) {
  2.   *p = *p + 1;
  3. }
  5. int x = 1;
  6. increment(&x);
  7. printf("%d\n", x); // 2

上面示例中，调用increment()函数以后，变量x的值就增加了1，原因就在于传入函数的是变量x的地址&x。
&运算符与*运算符互为逆运算，下面的表达式总是成立。

  1. int i = 5;
  3. if (i == *(&i)) // 正确

4.指针变量的初始化

声明指针变量之后，编译器会为指针变量本身分配一个内存空间，但是这个内存空间里面的值是随机的，也就是说，指针变量指向的值是随机的。这时一定不能去读写指针变量指向的地址，因为那个地址是随机地址，很可能会导致严重后果。

  1. int* p;
  2. *p = 1; // 错误

上面的代码是错的，因为p指向的那个地址是随机的，向这个随机地址里面写入1，会导致意想不到的结果。
正确做法是指针变量声明后，必须先让它指向一个分配好的地址，然后再进行读写，这叫做指针变量的初始化。

  1. int* p;
  2. int i;
  4. p = &i;
  5. *p = 13;

上面示例中，p是指针变量，声明这个变量后，p会指向一个随机的内存地址。这时要将它指向一个已经分配好的内存地址，上例就是再声明一个整数变量i，编译器会为i分配内存地址，然后让p指向i的内存地址（p = &i;）。完成初始化之后，就可以对p指向的内存地址进行赋值了（*p = 13;）。
为了防止读写未初始化的指针变量，可以养成习惯，将未初始化的指针变量设为NULL。

  1. int* p = NULL;

NULL在 C 语言中是一个常量，表示地址为0的内存空间，这个地址是无法使用的，读写该地址会报错。

5.指针的运算

指针本质上就是一个无符号整数，代表了内存地址。它可以进行运算，但是规则并不是整数运算的规则。
（1）指针与整数值的加减运算
指针与整数值的运算，表示指针的移动。

  1. short* j;
  2. j = (short*)0x1234;
  3. j = j + 1; // 0x1236

上面示例中，j是一个指针，指向内存地址0x1234。你可能以为j + 1等于0x1235，但正确答案是0x1236。原因是j + 1表示指针向内存地址的高位移动一个单位，而一个单位的short类型占据两个字节的宽度，所以相当于向高位移动两个字节。同样的，j - 1得到的结果是0x1232。
指针移动的单位，与指针指向的数据类型有关。数据类型占据多少个字节，每单位就移动多少个字节。
（2）指针与指针的加法运算
指针只能与整数值进行加减运算，两个指针进行加法是非法的。

  1. unsigned short* j;
  2. unsigned short* k;
  3. x = j + k; // 非法

上面示例是两个指针相加，这是非法的。
（3）指针与指针的减法
相同类型的指针允许进行减法运算，返回它们之间的距离，即相隔多少个数据单位。
高位地址减去低位地址，返回的是正值；低位地址减去高位地址，返回的是负值。
这时，减法返回的值属于ptrdiff_t类型，这是一个带符号的整数类型别名，具体类型根据系统不同而不同。这个类型的原型定义在头文件stddef.h里面。

  1. short* j1;
  2. short* j2;
  4. j1 = (short*)0x1234;
  5. j2 = (short*)0x1236;
  7. ptrdiff_t dist = j2 - j1;
  8. printf("%td\n", dist); // 1

上面示例中，j1和j2是两个指向 short 类型的指针，变量dist是它们之间的距离，类型为ptrdiff_t，值为1，因为相差2个字节正好存放一个 short 类型的值。
（4）指针与指针的比较运算
指针之间的比较运算，比较的是各自的内存地址哪一个更大，返回值是整数1（true）或0（false）。

6.图解(补充)

  1. int var;
  2. int* ptr;
  3. int** pptr;
  4. var = 3000;
  5. /* 获取 var 的地址 */
  6. ptr = &var;
  7. /* 使用运算符 & 获取 ptr 的地址 */
  8. pptr = &ptr;
  9. /* 使用 pptr 获取值 */
  10. printf("var = %d\n", var);//3000
  11. printf("var自身的地址：%d\n", &var);//9829104
  12. printf("ptr的值：%d\n", ptr);//9829104
  13. printf("*ptr = %d\n", *ptr);//3000
  14. printf("**pptr = %d\n",**pptr);//3000

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