指针可以简化一些 C 编程任务的执行，且一些任务，如动态内存分配，没有指针无法执行。所以，学习指针是很有必要的。
每个变量都有一个内存位置，每一个内存位置都定义了可使用连字号（&）运算符访问的地址，它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例，它将输出定义的变量地址：
#include <stdio.h>
int main()
{
int var1;
char var2[10];
printf("var1 变量的地址： %p\n", &var1);
printf("var2 变量的地址： %p\n", &var2); //打印数组首元素地址
return 0;
}
编译和执行，结果：
var1 变量的地址： 008FFD94
var2 变量的地址： 008FFD80
定义
指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。即，内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样，必须在使用指针存储其他变量地址之前，对其进行声明。指针变量声明的一般形式为：
type * var_name;
这里，type 是指针的基类型，它必须是一个有效的 C 数据类型。var_name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是，在这个语句中，星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明：
int * ip; // 一个整型的指针
double * dp; // 一个 double 型的指针
float * fp; // 一个浮点型的指针
char * ch // 一个字符型的指针
注意：所有指针的值的实际数据类型，不管是整型、浮点型、字符型，还是其他的数据类型，都是一样的，都是一个代表内存地址的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同，是指针所指向的变量或常量的数据类型不同。
使用指针
使用指针时会频繁进行以下几个操作：定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。通过使用一元运算符 * ，来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作：
#include <stdio.h>
int main()
{
int var = 20; // 实际变量的声明
int* ip; //指针变量的声明
ip = &var; //在指针变量中存储 var 的地址
printf("Address of var variable: %#x\n", &var);
/* 在指针变量中存储的地址 */
printf("Address stored in ip variable: %#x\n", ip);
/* 使用指针访问值 */
printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip);
return 0;
}
编译和执行，结果：
Address of var variable: 0xaffb8c
Address stored in ip variable: 0xaffb8c
Value of *ip variable: 20
NULL 指针
在变量声明的时候，如果没有确切的地址可以赋值，为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。
NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序：
#include <stdio.h>
int main ()
{
int* ptr = NULL;
printf("ptr 的值是 %x\n", ptr );
return 0;
}
编译和执行，结果：
ptr 的值是 0
注意：在大多数的操作系统上，程序不允许访问地址为 0 的内存，因为该内存是操作系统保留的。然而，内存地址 0 有特别重要的意义，它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。按照惯例，如果指针包含空值（零值），则假定它不指向任何东西。
如需检查一个空指针，可以使用 if 语句，如下所示：
if(ptr) //如果 p 非空，则完成
if(!ptr) //如果 p 为空，则完成
指针详解
一些与指针相关的重要概念：
| 概念 |
描述 |
| 指针的算术运算 |
可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、- |
| 指针数组 |
可以定义用来存储指针的数组 |
| 指向指针的指针 |
C 允许指向指针的指针 |
| 传递指针给函数 |
通过引用或地址传递参数，使传递的参数在调用函数中被改变 |
| 从函数返回指针 |
C 允许函数返回指针到局部变量、静态变量和动态内存分配 |
指针的算术运算
C 指针是一个用数值表示的地址。因此，可以对指针执行算术运算。可以对指针进行四种算术运算：++、--、+、-。
假设 ptr 是一个指向地址 1000 的整型指针，是一个 32 位（8*sizeof(int))的整数（4字节），对该指针执行下列的算术运算：
ptr++;
在执行完上述的运算之后，ptr 将指向位置 1004，因为 ptr 每增加一次，它都将指向下一个整数位置，即当前位置往后移 4 个字节。这个运算会在不影响内存位置中实际值的情况下，移动指针到下一个内存位置。
如果 ptr 指向一个地址为 1000 的字符（1字节），上面的运算会导致指针指向位置 1001，因为下一个字符位置是在 1001。
递增一个指针
通常在程序中使用指针代替数组，因为变量指针可以递增，而数组不能递增，因为数组是一个常量指针。下面的程序递增指针变量，以便顺序访问数组中的每一个元素：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main()
{
int var[] = { 10, 100, 200 };
int i,*ptr;
ptr = var; //指针中的数组地址,也是首元素地址
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
/* %#p代表显示带进制数的前缀的地址 */
printf("Address of var[%d] = %#p\n", i, ptr);
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr);
ptr++; //移动到下一个位置
}
return 0;
}
编译和执行，结果：
Address of var[0] = 004FFEC0
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = 004FFEC4
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = 004FFEC8
Value of var[2] = 200
递减一个指针
同样地，对指针进行递减运算，即把值减去其数据类型的字节数，如下所示：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main()
{
int var[] = { 10, 100, 200 };
int i, *ptr;
ptr = &var[MAX - 1]; //指针中最后一个元素的地址
for (i = MAX; i > 0; i--)
{
printf("Address of var[%d] = %#p\n", i-1, ptr);
printf("Value of var[%d] = %d\n", i-1, *ptr);
ptr--; //移动到下一个位置
}
return 0;
}
编译和执行，结果：
Address of var[2] = 0096FB20
Value of var[2] = 200
Address of var[1] = 0096FB1C
Value of var[1] = 100
Address of var[0] = 0096FB18
Value of var[0] = 10
指针的比较
指针可以用关系运算符进行比较，如 ==、< 和 >。如果 p1 和 p2 指向两个相关的变量，比如同一个数组中的不同元素，则可对 p1 和 p2 进行大小比较。
下面的程序修改了上面的实例，只要变量指针所指向的地址小于或等于数组的最后一个元素的地址 &var[MAX - 1]，则把变量指针进行递增：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main()
{
int var[] = { 10, 100, 200 };
int i, * ptr;
ptr = var; //指针中第一个元素的地址
i = 0;
while (ptr <= &var[MAX - 1])
{
printf("Address of var[%d] = %#p\n", i, ptr);
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr);
/* 指向上一个位置 */
ptr++;
i++;
}
return 0;
}
编译和执行，结果：
Address of var[0] = 00FAFE70
Value of var[0] = 10
Address of var[1] = 00FAFE74
Value of var[1] = 100
Address of var[2] = 00FAFE78
Value of var[2] = 200
指针数组
先看一个实例，它用到了一个由 3 个整数组成的数组：
#include <stdio.h>
const int MAX = 3;
int main()
{
int var[] = { 10, 100, 200 };
int i;
for (i = 0; i < MAX; i++)
{
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, var[i]);
}
return 0;
}
编译和执行时，结果：
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
可能有一种情况，想要让数组存储指向 int 或 char 或其他数据类型的指针。下面是一个指向整数的指针数组的声明：
int * ptr[MAX];
在这里，把 ptr 声明为一个数组，由 MAX 个整数指针组成。因此，ptr 中的每个元素，都是一个指向 int 值的指针。下面的实例用到了三个整数，它们将存储在一个指针数组中，如下所示：
#include <stdio.h>
#define MAX 3
int main()
{
int var[] = { 10, 100, 200 };
int i, * ptr[MAX];
for (i = 0; i < MAX; i++)
ptr[i] = &var[i]; //赋值为整数的地址
for (i = 0; i < MAX; i++)
printf("Value of var[%d] = %d\n", i, *ptr[i]);
return 0;
}
编译和执行，结果：
Value of var[0] = 10
Value of var[1] = 100
Value of var[2] = 200
也可以用一个指向字符的指针数组来存储一个字符串列表，如下：
#include <stdio.h>
const int MAX = 4;
int main()
{
char* names[4] = {
"Zara Ali",
"Hina Ali",
"Nuha Ali",
"Sara Ali",
};
char* pv;
pv = &("chen");
printf("%s\n", pv);
for (int i = 0; i < MAX; i++)
printf("Value of names[%d] = %s\n", i, names[i]);
return 0;
}
编译和执行，结果：
chen
Value of names[0] = Zara Ali
Value of names[1] = Hina Ali
Value of names[2] = Nuha Ali
Value of names[3] = Sara Ali
指向指针的指针
指向指针的指针是一种多级间接寻址的形式，或者说是一个指针链。通常，一个指针包含一个变量的地址。当定义一个指向指针的指针时，第一个指针包含了第二个指针的地址，第二个指针指向包含实际值的位置。
一个指向指针的指针变量必须如下声明，即，在变量名前放置两个星号。例如，下面声明了一个指向 int 类型指针的指针：
int **var;
当一个目标值被一个指针间接指向到另一个指针时，访问这个值需要使用两个星号运算符，如下面实例所示：
#include <stdio.h>
int main()
{
int var = 3000;;
int* ptr;
int** pptr;
ptr = &var; //获取 var 的地址
pptr = &ptr; //获取 ptr 的地址
/* 使用 pptr 获取值 */
printf("Value of var = %d\n", var);
printf("Value available at *ptr = %d\n", *ptr);
printf("Value available at **pptr = %d\n", **pptr);
return 0;
}
编译和执行，结果：
Value of var = 3000
Value available at *ptr = 3000
Value available at **pptr = 3000
传递指针给函数
C 语言允许传递指针给函数，只需要简单地声明函数参数为指针类型即可。下面的实例中，传递一个无符号的 long 型指针给函数，并在函数内改变这个值：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
void getSeconds(unsigned long* par);
int main()
{
unsigned long sec;
getSeconds(&sec);//传递sec的地址
printf("Number of seconds: %ld\n", sec); //输出实际值
return 0;
}
void getSeconds(unsigned long* par)
{
*par = time(NULL); //获取当前的秒数
return;
}
编译和执行，结果：
Number of seconds: 1640169845
能接受指针作为参数的函数，也能接受数组作为参数，如下所示：
#include <stdio.h>
double getAverage(int* arr, int size);//函数声明
int main()
{
/* 带有 5 个元素的整型数组 */
int balance[5] = { 1000, 2, 3, 17, 50 };
double avg;
avg = getAverage(balance, 5); //传递一个指向数组的指针作为参数
printf("Average value is: %f\n", avg); //输出返回值
return 0;
}
double getAverage(int* arr, int size)
{
int i, sum = 0;
double avg;
for (i = 0; i < size; ++i)
sum += arr[i];
avg = (double)sum / size;
return avg;
}
编译和执行，结果：
Average value is: 214.400000
从函数返回指针
C 允许从函数返回指针。为了做到这点，必须声明一个返回指针的函数，如下所示：
int* Function()
{
statement；
}
注意：C 不支持在函数外返回局部变量的地址，除非定义局部变量为 static 变量。
下面的函数，会生成 10 个随机数，并使用表示指针的数组名（即第一个数组元素的地址）来返回它们，具体如下：
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
int* getRandom();//函数原型
int main()
{
int* p; //一个指向整数的指针
int i;
p = getRandom(); //函数调用
for (i = 0; i < 10; i++)
printf("*(p + [%d]) : %d\n", i, *(p + i));
return 0;
}
int* getRandom() //生成和返回随机数的函数
{
static int r[10];
int i;
srand((unsigned) time(NULL));//设置种子
for (i = 0; i < 10; ++i)
{
r[i] = rand();
printf("%d\n", r[i]);
}
return r; //返回数组地址
}
编译和执行，结果：
13776
32142
32718
15635
2023
29551
4349
2898
2313
22704
*(p + [0]) : 13776
*(p + [1]) : 32142
*(p + [2]) : 32718
*(p + [3]) : 15635
*(p + [4]) : 2023
*(p + [5]) : 29551
*(p + [6]) : 4349
*(p + [7]) : 2898
*(p + [8]) : 2313
*(p + [9]) : 22704
