从5个维度来看C语言指针(指针就是个纸老虎)

本文中 我对指针总结的维度 用四个字来概括 就是："两己三他"！是不是读起来一点都不顺口 一点都不押韵啊 什么个玩意儿。这"两己三他" 展开来说 就是：己址、己值、他值、他址、他型。

我觉得可以从这5个维度再来聊聊指针。不过在聊之前 我写了个程序 把指针的"两己三他"维度都包含进来 然后再来一个一个解释每个维度的意思 你看看是不是这回事儿。

在大部分的使用指针的场景下 这5个维度应该足够帮你去理解了。不过在一些使用指针特殊的场景下 可能5维度法帮助不了你。

前方长文预警 若看的不耐烦了 可以收藏本文 有时间了接着看。

一、程序代码

1.1. 代码

运行的结果如下：

我在自己的文章里讲我自己理解的一些东西时 我很喜欢用非常简单的程序来阐明。所以那些认为要用天书般的程序来阐明观点的 或者鄙视低水平程序的大牛们 请忽略我^_^。

2.2. int型变量para

程序中：

int para = 1;printf("变量para自己的地址是: 0X%xn", ¶);printf("变量para自己的值是: 0X%xn", para);

定义了变量para 它有自己的数据值 也有自己的存储地址 这些个都很好理解。从运行结果来看 变量para自己的数据值是16进制的"0X1" 地址是16进制的"0X22feb4"。换句话说 在内存中 地址为"0X22feb4"开始的存储空间 有4个字节存储了一个数据值"0X1"。在我的机器上 一个int型变量占用4个字节 在你的机器上可能与我不一样。

关于int型变量para大家都好理解。下面 我来画一个示意图 来指明变量para在内存中存储的情况 如下：

下面开始说说"两己三他"的概念。

二、两己三他

"两己三他" 展开来说 就是：己址、己值、他值、他址、他型。

2.1. 己址

2.1.1 "己址"的概念

"己址" 就是"自己的地址"的简称。指针pInt作为一个变量 与int变量para一样 也需要存储在内存中的一段存储空间 这段存储空间也会有一个开始地址 也就是说 指针变量pInt也会有自己的地址。上面说了 变量para的地址是 " 0X22feb4" 那么 指针变量pInt的地址是啥呢？

2.1.2 "己址"的获取

都学过 "&"是一个取地址的运算符 在程序中：

printf("指针变量pInt自己的地址是: 0X%xn", &pInt);

就是通过"&"来获取指针变量pInt的地址。从运行结果来看 指针变量pInt的地址是"0X22feb8"。在我的机器上 指针变量pInt也是占用4个字节 因此 指针变量pInt存储在开始地址是"0X22feb8"开始的4个字节空间。

2.1.3 "己址"的代码写法

在代码中 表示指针变量pInt的"己址"的代码写法 常见的是：

&pInt;

现在 来完善那个示意图 图中加入指针变量pInt的"己址" 指出指针变量pInt在内存中是怎么个存储形式。

"己址" 就是这个意思。你看 没什么特别难的吧！

2.2 己值

2.2.1 "己值"的概念

"己值" 就是"自己的数据值"的简称。指针pInt作为一个变量 跟变量para一样 也有着自己的数据值。

2.2.2 "己值"的获取

上面提到 变量para自己的数据值是"1" 那么指针变量pInt自己的数据值是多少。在程序中：

pInt = ¶printf("指针变量pInt自己的值是: 0X%xn", pInt);

我通过"&"运算符 将变量para的地址值赋给了指针变量pInt 通过printf来输出指针变量pInt的数据值。从运行结果中来看 指针变量pInt自己的数据值是"0X22feb4"。再看 变量para的地址也是"0X22feb4" 所以

pInt = ¶

这个语句的本质 就是将变量para的地址 给了指针变量pInt的己值 这样就将指针变量pInt与变量para绑定在一起了。

在"己址"中提到了 指针pInt的数据值存储在地址为"0X22feb8"开始的4个字节的内存上 那么也就是说 地址为"0X22feb8"开始的内存 后面的4个字节都用来存储着一个数据值"0X22feb4"。

2.2.3 "己值"的代码写法

在代码中 表示指针变量pInt的"己值"的代码写法 常见的有

pInt;

也有的代码写法是：

pInt + N;pInt - N;

这种写法的意思是用pInt的"己值"加上一个数字N或者减去一个数字N 这个等讲到"他型"这个属性时会提到。也有的写法是：

pIntA - pIntB;

这种写法表示的是两个指针变量用"己值"做减法。

2.2.4 示意图

现在 继续来完善上面的示意图 加入指针变量pInt的己值。

所以 一般而言 "己值"对于指针变量pInt来讲 是自己的数据值；对其它的int类型的变量来讲 就是它们的地址。

2.3 他址

2.3.1 "他址"的概念

"他址"的概念就是"他人的地址"的意思。其实在上面提到己值时 就已经不那么明显地提到了"他址"的概念。

2.3.2 "他址"的获取

整型变量para存储在内存地址为"0X22feb4"开始的4个字节。在程序中 我通过

pInt = ¶

将变量para的地址给了指针变量pInt 这样就将指针变量pInt与变量para绑定在一起了。更为本质的说 是把"他人的地址"赋值给了指针变量pInt的"己值" 这里 "他人的地址"的"他" 指的就是变量para "他人地址的址"的"址" 指的就是变量para的地址。注意 你看 "他址"和"己值"在数据值上是一样的 所以 你领悟出了什么东西来了没？

很多教材所谓的"指针是一个地址变量 存储的是其它变量的地址" 说白了 就是在说"他址"这个维度的数据值等于"己值"这个维度的数据值 只是教材没说的那么明白。

2.3.3 示意图

再来完善那个示意图 这次加入"他址"的概念。

2.4 他值

2.4.1 "他值"的概念

"他值" 就是"他人的数据值"的意思。

2.4.2 "他值"的获取

在程序中 我通过

pInt = ¶

将变量para的地址给了指针变量pInt的"己值" 这样就将指针变量pInt与变量para绑定在一起了。这个时候 "他人的数据值"的"他" 指的就是变量para "他人的数据值"的"数据值" 指的就是变量para的数据值"1"。在程序中 我通过

printf("指针变量pInt的他值是: 0X%xn", *pInt);

也就是指针变量pInt前面加上" * " 来输出指针变量的"他值" 从运行结果来看 是"0X1"。 注意 你看 指针变量pInt的"他值" 与变量para的数据值是一样的 你又领悟到了什么？想不出来吗？继续看！

2.4.3 "他值"的代码写法

你经常在代码中看到的那些个代码写法 比如什么*pInt写法 是在表达什么意思啊 其实就是在计算指针变量pInt的"他值"啊！

这些个写法呢：*(pInt + 1)、*pInt + 1、pInt[1]？

*(pInt + 1)：如果把pInt + 1 看成是另外一个指针 比如

int *pTemp = pInt + 1；

那么*(pInt + 1)计算的本质上就是指针变量pTemp的"他值"；

*pInt + 1：这个就是用pInt的"他值"加1；

pInt[1]：这个呢？其实就是*(pInt + 1)。

2.4.4 示意图

继续完善上面的示意图 这次加入"他值"的概念：

2.5 他型

2.5.1 "他型"的概念

"他型" 就是"他人的类型"的简称。在程序中 看到 声明指针变量pInt时这样写的：

int *pInt = NULL;

指针变量pInt前面的" int "并不是说指针变量pInt的"己值"是一个int类型的数据值；而是说 指针变量pInt的"他值"是一个" int "类型的数据值 此处指针变量pInt的"他值"是变量para的数据值"0X1" 因此 指针变量pInt前面的"int"指的就是数据值"0X1"是一个"int"型。

总之一句话 声明指针时的类型是用来修饰"他值"的 而不是"己值"。

你再看 在声明变量para的时候：

int para = 1;

变量para前面的"int"就是指变量para的类型是一个整型 此时的"int"对para来说是一个"自型" 也就是"自己的类型"的意思 只有指针在声明时的类型是"他型" 是"他人的类型"。

既然"他型"是来修饰"他值" 那么在声明指针时还要加上这个"他型"有什么意义呢？继续看！

在程序中 如下代码片段：

int arr_int[2] = {1, 2};    pInt = arr_int;printf("arr_int第一个元素arr_int[0]的地址是: 0X%xn", pInt);printf("arr_int第二个元素arr_int[1]的地址是: 0X%xn", pInt + 1);

我把一个整型数组arr_int的地址赋给了指针变量pInt 那么pInt的"己址"没有变化 还是 0X22feb8 但是"己值"却变了。

刚才指针变量pInt的"己值"还是" 0X22feb4" 也就是变量para的地址 现在变成了"0X22feac" 这个可是数组arr_int第一个元素的地址。也就是说 指针变量pInt的"己址"不会改变 但是"己值"是可以被改变的。

现在来看看"pInt"与"pInt + 1"的区别 这是在用pInt的"己值"在做运算。从运行结果来看 pInt的"己值"此时是"0X22feac" 而pInt + 1的"己值"是" 0X22feb0" 你发现了吗 两者正好相差4个字节 而一个"int"类型的数据也正好占用了4个字节。

你可能会认为 既然pInt + 1是用"己值"加1 那么应该是"0X22feac + 1" = "0X22fead"才对啊 为什么不是这样呢？这就是指针变量pInt的"他型"搞的鬼。

"他型"的意思 用大白话来说 就是："我说 pInt 大兄弟啊 你的他值是个int型的数据值 你今后要是用你的己值 +1 +2 或者 -1 -2 可千万别傻乎乎的就真的加1个字节 加2个字节 或者就真的减1个字节、减2个字节。人家int类型占4个字节 你就得按照4个字节为一个单位 去加 1* 4个字节 、2 * 4个字节 或者减去1 * 4个字节、2 * 4个字节 知道不？哦 顺便说下 pInt + N的N 可以为正数也可以为负数"。

当然啦 如果你的机器上"int"型数据占8个字节 那么pInt + 1就是在"己值"上加8个字节 pInt + 2就是在"己值"上加 8 *2 = 16个字节 就这么个意思。

我在程序中又举了个例子来说明这个"他型"。程序如下：

double *pDouble = NULL;double arr_double[2] = {1.1, 2.2};pDouble = arr_double;printf("arr_double第一个元素arr_double[0]的地址是: 0X%xn", pDouble);printf("arr_double第二个元素arr_double[1]的地址是: 0X%xn", pDouble + 1);

这次声明一个指针变量pDouble 它的"他型"是个"double"型 它的"己值"是数组arr_double的地址 它的"他值"是数组arr_double[0]这个元素的数据值" 1.1 "。在我的机器上 一个double型占用8个字节 那么pDouble + 1就是用pDouble 的"己值"加 1 * 8个字节 pDouble + 2就是用pDouble 的"己值" 加 2 * 8= 16个字节 pDouble - 1就是pDouble 的"己值"减去 1 * 8个字节 pDouble - 2就是pDouble 的"己值"减去 2 * 8 = 16个字节 我滴个乖乖！朋友们可以对着运行结果自己计算对不对！

3. 总结

是时候来总结下了。

我声明一个指针变量：

type *pType = NULL;

pType有5个维度 分别是：

pType = (己址 己值 他址 他值 他型)；

3.1 己址：即"自己的地址"

指针变量pType作为一个变量 也有自己的地址 常见的代码写法是"&pType "。

己址在一般的程序中不会被频繁地用到 如果要用的话 就涉及到"指针的指针" 这又是另外一个话题了 本文不讨论；

3.2 己值：即"自己的数据值"

指针变量pType 作为一个变量 也有自己的数据值 代码的写法是"pType "。

也可以在己值上做加减法运算 常见的代码写法有"pType + N"、"pType - N"、"pType2 - pType1"等。

3.3 他址：即"他人的地址"

指针变量pType的己值 意义除了表示自己的数据值外 还表示了与pType绑定在一起的"type"类型的变量的地址。一般而言 指针变量pType的"己值"与"他址"在数据值上是一样的。

将一个type类型的变量与pType绑定在一起的常见方式是：pType = &变量；

3.4 他值：即"他人的数据值"

一旦type类型的变量与pType绑定在一起 指针变量pType可以通过一些代码写法 来获取type类型变量的值 也就是"他值"。常见的代码写法有：" *pType "、" pType-> "等。

而这些代码的写法：" *(pType + N) "、" *(pType - N) "、" pType[N]"也是获取的"他值" 不过需要特别说明一下：

pType + N 你可以看成是：

type *pTemp = pType + N;

" *(pType + N) "其实计算的就是指针变量pTemp的"他值"。

" *(pType - N) " 你就好理解了吧；

" pType[N]"其实就是" *(pType + N) " 你就死记硬背吧。

3.5 他型：即"他人的类型"

声明指针变量pType时 前面的"type"不是用来修饰pType 的"己值"的 而是用来修饰"他值"的 也就是说 "type"不是说pType的"己值"是一个type类型的数据值 而是指pType 的"他值"是一个type类型的数据值。

"他型"在代码中的作用 主要是计算"pType + N"、"pType - N"时 pType要加上或者减去 ( N * sizeof(type) )个字节。

指针总是让人晕晕的 很可能就是让你晕在这5个维度里的一个或者几个上。把这5个维度好好理解透 指针啊 只是个纸老虎。

4. 习题讲解

讲完了5个维度 不来点上手习题怎么行。下面列举几个习题 都是跟指针有关的 都是让初学者晕的歇菜的。我用这5个维度来解读这些题 你看看是不是要轻松一点！

4.1 数组元素求和

4.1.1 程序

第一个例题是很常见的程序 就是求一个数组元素的和 程序如下：

程序很简单 先是输出数组的所有元素 然后计算出数组所有元素的和。运行结果如下：

4.1.2 "两己三他"的解读

4.1.2.1 输出数组元素

在输出数组元素时 代码如下：

pArr = arr;printf("%d ", pArr[index]);

这句代码等同于

pArr = arr;printf("%d ", *( pArr + index));

这里面使用了"己值"、"他型"做了加法运算 使用了"他值"获取数组元素。

"己值"：代码先是将数组名 arr的数据值赋值给了pArr的"己值"。而数组名arr的数据值是啥啊 是arr[0]元素的地址 对吧！那么pArr的己值 也是arr[0]的地址 对吧！这样一来 pArr就和arr[0]绑定起来了。

至于( pArr + index)的意思呢 你就看成有一个间接的、临时的指针变量pTemp：

int *pTemp = pArr + index;

也就是说 pArr + index其实也是一个指针pTemp 只不过这个pTemp的己值是pArr的己值加上 index * sizeof(int) 个字节数。

"他型"：pArr的他型是"int"型 pArr + index 是在pArr己值的基础上 加多少个字节呢？pArr的他型是int型 那么pArr + index 是不是意味着pArr的己值加上 index * sizeof(int) 个字节啊！

pArr：可以写成pArr + 0 就是加上 0 * 4 = 0个字节 此时pTemp的己值是arr[0]的地址；

pArr + 1：就是加上1 * 4 = 4 个字节 此时pTemp的己值是arr[1]的地址；

pArr + 2：就是加上2 * 4 = 8 个字节 此时pTemp的己值是arr[2]的地址；

这样 pArr + index就遍历到了数组所有元素的地址了。

你会发现 pTemp的己值 一直在发生变化；pArr的己值和己址 一直未变。

"他值"：既然pArr + index能够遍历到数组所有元素的地址 再使用 *(pArr + index) 也就是*pTemp 是不是就能获取到pTemp的他值了 这样也就变量到数组所有元素的值了！

4.1.2.2 数组元素求和

求数组元素的和时 使用的代码如下：

sum = sum + *(pArr + index);

根据刚才我对输出数组元素的分析 这句代码中pArr是怎么玩的 大家也清楚了吧！

pArr + index依然是在用pArr的己值做加法运算 获取到一个临时指针pTemp的己值 这个pTemp的己值是每个数组元素的地址；

再用 *(pArr + inedx) 也就是*pTemp 获取临时指针pTemp的他值 也就是每个元素的值。

最后将pTemp的每一个他值 叠加起来 算出数组元素的和。

4.1.2.3 总结

大家试着用"两己三他"的维度去理解pArr、pArr + index、*(pArr + index)、pArr[index]、*pArr + index等常见的代码写法！

4.2 指针数组

指针数组是将指针与数组结合起来的东东 对于初学者朋友而言 会比较难理解。指针数组是一个比较大的话题 相关概念请参见一般的C语言教材 这里只是用"两己三他"的概念来解释程序中的指针部分概念。

4.2.1 程序

指针数组 我举了一个例子如下：

运行结果如下：

4.2.2 "两己三他"的解读

4.2.2.1 输出所有的字符串

先看指针数组的定义：

char *arr[3] = {"abc", "def", "ghi"};

你看到的这个数组的每个元素好像是一个字符串 其实本质上是这样的：

char *pChar1 = "abc", *pChar2 = "def", *pChar3 = "ghi";char *arr[3] = {pChar1, pChar2, pChar3};

数组arr的每个元素其实是一个"他型"是"char"的指针。

arr[0]就是pChar1这个指针 那么pChar1的己值或者他址是啥 当然是字符串"abc"的字符'a'的地址 那么：

printf("%s ", arr[0]);

本质上是：

printf("%s ", pChar1);

使用pChar1的己值或者他址 从字符'a'的地址开始 一个一个地输出后面的'b'和'c'。

对于pChar2和pChar3也是一样地理解。

4.2.2.2 输出第一个字符串"abc"的每个字符

代码如下：

char *pArr = arr[0];printf("%c ", *(pArr + index) );

将arr[0] 也就是pChar1的己值给了pArr的己值 那么pArr的己值和他址都是字符'a'的地址。

pArr + index 是在pArr的己值上 加上 index * sizeof(char) 个字节 给了一个临时指针变量pTemp：

char *pTemp = pArr + index;

这个指针pTemp的己值或者他址 会依次为字符'a', 'b', 'c'的地址 也就是pTemp的他值也会依次为字符'a', 'b','c' 这样指针pTemp就会依次遍历到字符串"abc"的每一个字符了。

4.3 链表

链表是使用指针最为频繁的 什么插入节点、删除节点等 都会遇到如下的代码写法：

p2 = p1->next;p1->next = p3->next;...... 

这TM什么玩意儿 晕的一腿啊！这个next指针 那个next指针 跳来跳去的 我了个去 头脑已经充满浆糊了。呵呵 指针5维度分析法来了！不过 关于链表 我觉得还是另外开辟一个文章讲吧。等把链表讲完 回头再讲这些个next指针 我跟你讲 链表的本质也就那样 你懂了之后 链表比指针还要纸老虎。

作者：石家的鱼

来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/27974028