第一、瞭解記憶體空間

本文章文字有點多，會有點枯燥，配合圖文一起看可以緩解枯燥，耐心閱讀哦！！！

先瞭解記憶體地址，才更好的理解指針！

我們可以把記憶體想象為成一列很長很長的貨運火車，有很多大小相同的車廂，而每個車廂正好相當於在記憶體中表示一個位元組。這些車廂裝著不同的貨物，就像我們的記憶體要存著各式各樣的數據。

多啰嗦一下

我們平時在電腦上能夠聽音樂、看視頻和文章，其實看到的這些東西就是記憶體中每個“車廂”裡面的數據，這些數據最終還是由二進位0/1演變而成。

雖然視頻、文章、音樂等這些信息在我們眼裡是不同的，但對於電腦來說它們在記憶體中都是以二進位的形式來表示。

因為我們要知道去哪存或取數據，所以記憶體中每個位元組都有對應的編號，就像火車上的車廂編號一樣。而這個記憶體中每個位元組的編號就是我們常說的記憶體地址，是按一個位元組接著一個位元組的次序進行編址。如下圖所示：

凡事多問幾個為什麼？

1. 為什麼記憶體地址都有0x開頭？

0x 開頭代表以十六進位來表示的意思。

2. 為什麼我們平時看到記憶體地址是這樣的呢？如圖：

因為記憶體容量很大，容量大位元組數自然也多了，所以需要更多位來編址記憶體地址。上圖的（0x00 ...）記憶體地址這裡只是便於理解！

3. 為什麼我那麼菜呢？

哈哈哈......你心裡沒點*數嗎？

關於記憶體位元組

• 1個記憶體地址只存1個位元組 (Byte)；
• 1個位元組等於8位二進位，每一位二進位的0或1，叫“比特”(bit)；
• 比特是最小單位，位元組是比特的集合，也是一個單位；

記憶體給數據類型地址分配如下：

• char:占一個位元組分配一個地址；
• int: 占四個位元組分配四個地址；
• 還有long、float、double等類型，等著你來動手測試。

可以使用sizeof進行驗證：

#include<stdio.h>
int main () {
    printf("sizeof(char)=%u\n",sizeof(char));
    printf("sizeof(int)=%u\n",sizeof(int));
return 0;
}

 結果如下：

第二、理解指針

不要把指針想得太複雜，指針的實質就是記憶體“地址”，可以說指針就是地址，其實指針就是保存地址的變數。

拿普通變數跟指針變數做比較：

char a;     // 定義一個變數a，用於保存char類型的數據；
char *b;    // 定義一個指針變數b，用於保存一個記憶體地址，這個記憶體地址上的數據必須是char類型的。

舉個例子，給指針變數進行賦值：

#include<stdio.h>
int main () {
    char a = 5;        // char 類型占一個位元組； 
    char *b = &a;    // “&”是取變數的地址，取出a在記憶體中的地址；
                    // 賦值給b指針，此時b變數存儲的就是a地址。
    printf("我是a變數的值：%d\n",*b);        // *b表示輸出b裡面存儲的地址上的數據； 
    // 證明b上存儲的是a的地址；
    printf("我是a的地址：%p\n",&a);
    printf("我是b變數的值：%p\n",b);
return 0;
}

輸出結果為：

我是a變數的值：5
我是a的地址：000000000062FE17
我是b變數的值：000000000062FE17

通過畫圖來理解：

通過指針間接性修改變數的值

char a = 5;    
char *b = &a;
printf("初始值：a=%d,*b=%d\n",a,*b);
*b = 12;    // 其實操作的就是變數a本身的值；
printf("修改後：a=%d,*b=%d\n",a,*b);
------------------------------------------
輸出結果為：
初始值：a=5,*b=5
修改後：a=12,*b=12

指針類型的概念

我們知道char類型的數據只占一個位元組，有很多類型是需要多個位元組來存儲的，像int類型的數據就需要四個位元組來存儲（根據平臺不同，長度也有可能不一致）。

對於int類型的指針從當前位元組(地址)開始共四個位元組(地址)都是屬於該變數的值， 而對於char類型則只表示當前位元組(地址)。代碼如下：

int a = 259;
int * p1 = &a;
char * p2 = (char *)&a; // 這裡需要強制轉換一下類型
printf("*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2);
-----------------------
輸出：*p1=259,*p2=3

通過畫圖來便於理解：

通過上文我們已經對int類型指針有所瞭解了，*p1的輸出是在我們預算範圍之內的，但是為什麼*p2輸出的值是3呢？

重點，敲黑板！！！

因為電腦是使用二進位來表示數字的，上面(259)十進位轉換二進位是 [100000011]，由於一個int類型變數占用四個位元組，8位二進位為一個位元組，補齊高位的0後，則 [00000000 00000000 00000001 00000011]，每8位二進位(一個位元組)換算為十進位，則 [0  0  1  3]。

此時你應該差不多明白*p2為什麼輸出的值為3了吧，但是記憶體地址中有個概念叫"大小端模式"，就會有兩種不同的排序：[0  0  1  3] or [3  1  0  0]。

由於電腦讀取*p2的地址是0x00，所以直接輸出這個地址上的數據，你也可以試著改一下，把259換成258/257等，看看是否正如所說。

驗證它們存儲地址，代碼如下：

int a = 259;
int * p1 = &a;
char * p2 = (char *)&a;
printf("*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2);
printf("&a=0x%p\n",&a);
printf("p1=0x%p\n",p1);
printf("p2=0x%p\n",p2);

輸出結果正如我們預想的：

當你看到這裡的時候，你只是剛剛認識指針而已，以上是我們俗稱的一級指針，一級指針是比較簡單的，還有二級指針和多級指針，更繞、更難理解，接下來介紹一下二級指針。

在講二級指針前，我們是否有疑問：什麼是一級指針？什麼是二級指針呢？兩者有什麼區別呢？

• 一級指針存儲變數的地址，通過這個地址"直接獲取"變數的數據。
• 二級指針存儲一級指針的地址，二級指針通過一級指針"間接獲取"獲取變數的數據。
• 多級指針以此類推，個人理解，講的不對歡迎指正。

再堅持一下，精彩在"下麵"！！！[/滑稽]

二級指針

“指針的指針”也就是我們俗稱的二級指針。

什麼是“指針的指針”，例如下麵代碼：

char a = 5;    
char * p1 = &a;
char ** p2= &p1;
printf("*p=%d，**p2=%d\n",*p1,**p2);   // 輸出：*p1=5，**p2=5

通過畫圖來理解：

多級指針也就是指針的指針的指針.....，以此類推即可。

第三、指針運算問題

指針運算是根據指針的類型不同而進行運算的，因類型的不同，在加1/減1操作時，記憶體分配的空間也不同。

又拿int類型和char類型來作比較，代碼如下：

char類型+1：從輸出結果可以看出地址是遞增1的，正符合char類型占一個位元組的說法。

char c = 'h';
char *a = &c;
for (int i=0;i<3;i++){
    printf("a+1=0x%p\n",a + i);
}
--------------------------------
輸出結果：
a+1=0x000000000062FE0F
a+1=0x000000000062FE10
a+1=0x000000000062FE11

int類型+1：輸出的地址之間相差為4，正是int類型占據空間。

int c = 259;
int *a = &c;
for (int i=0;i<3;i++){
    printf("a+1=0x%p\n",a + i);
}
--------------------------------
輸出結果：
a+1=0x000000000062FE0C
a+1=0x000000000062FE10
a+1=0x000000000062FE14

char類型和int類型分別+1在記憶體中地址分配，如圖：

指針就介紹到這裡，這隻是指針的基礎，還有數組指針、指針數組、null指針、void指針等等知識，還需要學習，後續繼續更新。

以上有不恰當或者講得不對的地方，希望各位留言指正，謝謝！

站在巨人的肩膀上！