什么是指针

指针是一个变量，用来存放其他变量在内存中的地址。

指针本身也占用内存空间，在 64 位系统中，指针占 8 个字节。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int* pointer;
    printf("%d\n", sizeof(pointer));  // 输出: 8
    return 0;
}

变量在内存中的表示

每个变量在内存中都有唯一的地址，通过 & 取地址运算符和 * 解引用运算符可以操作地址与值。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a;
    int* p;
    p = &a;    // p 存放 a 的地址
    a = 5;

    printf("%d\n", p);   // a 的地址，如 6422036
    printf("%d\n", &a);  // 同上
    printf("%d\n", a);   // 5
    printf("%d\n", *p);  // 解引用，输出 5
    return 0;
}

关键理解

• &a 获取变量 a 的内存地址
• *p 对指针 p 进行解引用，获取该地址上存储的值
• 通过指针修改变量的值：*p = 6 等价于 a = 6

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 5;
    int* p = &a;
    *p = 6;              // 通过指针修改 a 的值
    printf("%d\n", a);   // 输出: 6

    // 指针算术：p + 1 指向下一个 int 类型的位置
    printf("%d\n", p);     // 地址如 6422036
    printf("%d\n", p + 1); // 地址如 6422040（相差 4 字节）
    return 0;
}

注

*p 解引用运算符，获取指针 p 所指向的地址上存储的值。

不同类型的指针转换

指针的类型决定了指针算术运算时的步长。不同类型之间的指针可以通过强制类型转换相互转换。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int a = 1025;
    int* p = &a;
    printf("int类型所占字节数：%d\n", sizeof(int));  // 4
    printf("p的地址：%d, *p的值：%d\n", p, *p);      // 1025

    // 强制转换为 char* 类型
    char* p0 = (char*)p;
    printf("char类型所占字节数：%d\n", sizeof(char)); // 1
    printf("p0的地址：%d, *p0的值：%d\n", p0, *p0);  // 1
    printf("p0 + 1的地址：%d, *(p0 + 1)的值：%d\n", p0 + 1, *(p0 + 1)); // 4
    return 0;
}

原理说明

int a = 1025 在内存中占 4 个字节：

地址:   [p0]    [p0+1]  [p0+2]  [p0+3]
值:    00000001 00000100 00000000 00000000  → int 类型 1025
       ↑
       p0 = (char*)p 只指向第一个字节

• char 类型占 1 个字节，*p0 读取的是第一个字节的值：00000001 = 1
• *(p0 + 1) 读取的是第二个字节的值：00000100 = 4

提示

指针类型决定了指针加减操作时移动的字节数：

• int* p → p + 1 移动 4 个字节
• char* p → p + 1 移动 1 个字节

指向指针的指针（多级指针）

指针可以指向另一个指针，形成多级间接引用。

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int x = 5;
    int* p = &x;
    int** q = &p;     // q 指向指针 p
    int*** r = &q;    // r 指向指针 q

    printf("*p = %d\n", *p);      // 5
    printf("*q = %d\n", *q);      // p 的地址（即 &x）
    printf("**q = %d\n", **q);    // 5
    printf("**r = %d\n", **r);    // 同 *q，即 p 的地址
    printf("***r = %d\n", ***r);  // 5

    // 通过多级指针修改变量
    ***r = 10;
    printf("x = %d\n", x);        // 10

    **q = *p + 2;
    printf("x = %d\n", x);        // 12
    return 0;
}

注意

多级指针虽然灵活，但过多的间接引用会降低代码可读性，一般不超过三级（***）。

代码文件对照

文件名	对应内容
pointer01.c	指针基本使用：& 和 * 运算符
pointer02.c	通过指针修改变量值，指针算术
pointer03.c	不同类型指针转换（int* → char*）
pointer04.c	多级指针（int**, int***）