C 语言中的指针是啥玩意？

Question

指针：就是存储器中某条数据的 地址

1.C 指针存在的意义

很多人包括我也难掌握指针的方方面面，既然它那么复杂，那么为什么会存在这个东东呢？我从本书中和知乎上总结了下：

• 函数调用时只传地址（一个指针），而不用传整份数据
• 避免副本和共享数据，不用每次都创建副本

在 为什么说指针是 C 语言的精髓？ 问题上，我比较赞同 pansz 的答案：

C 语言只有值的传递，无法直接传递引用，要想传递引用必须通过指针间接实现。

如果 C 语言没有指针，一切都通过值传递，参数将永远只有输入参数，所有的结构体只要参与运算都具有极高的开销，因为每传递进函数参数一次就必须全体复制一次。

另外一点：C 语言无法在参数中传递数组，一切数组在函数参数传递时退化为指针，因此如果没有指针，数组将无法通过函数参数传递。

还有一点，在 C 语言中函数是一个指针，如果没有指针，就无法定义 C 语言函数，无法使用和调用 C 语言函数，更无法将函数作为一个变量传递。——换句话说，没有指针，C 语言将没有函数，一个没有函数的语言会是什么概念？

实际上指针这概念在绝大多数高级语言中都普遍运用了，只是人家不叫指针，通常叫做引用而已。例如 Java 的所有对象变量从 C 语言的角度都实际上保存的是一个指针而不是对象本身。

完全的舍弃指针，C 程序将变得低效难懂，因为你无法让在任何子函数中修改一个结构体的内容。这种程序类似于无状态程序。

2.如何理解指针

先看一个例子

int y = 1;      //全局变量 y 位于全局量段，存储器地址 10000，值为 1
int main() {
    int x = 4;  //局部变量 x 位于栈中，存储器地址 40000，值为 4
    printf("address:%p", &x);// address:0x7fff5fbff838
    return 0;
}

在存储器中表示如下丑图：

我们发现指针就是指向变量的内存地址。

3.指针使用三部曲

3.1 & 运算符得到变量的地址

一旦得到变量的地址就要保存起来，需要指针变量，指针变量是一个用来保存存储器地址的变量。当 声明指针变量时,需要说明指针所指向的地址中保存的数据的类型:

int x=4;
printf("x lives at %p\n", &x);
int *address_of_x = &x;

这是一个 xx 变量，它 xx​ 的保存的是一个 x 地址，这个地址中 xx 保存的是一个 int x变量。

3.2 * 运算符读取地址中的内容

int value_stored = *address_of_x;

3.3 改变地址中的内容

如果你有一个指针变量，并想修改这个变量所指向地址中的数据，可以再次使用 * 运算符，只不过这次需要把指针变量放在赋值运算符的左边 xx：

*address_of_x = 99;

4. & 与 *

• & 取地址符
• * 读取地址中的内容
• * 设置地址中的内容