假设有一个 int 类型的变量 a，pa 是指向它的指针，那么*&a和&*pa分别是什么意思呢？

*&a可以理解为*(&a)，&a表示取变量 a 的地址（等价于 pa），*(&a)表示取这个地址上的数据（等价于 *pa），所以*&a仍然等价于 a。

&*pa可以理解为&(*pa)，*pa表示取得 pa 指向的数据（等价于 a），&(*pa)表示数据的地址（等价于 &a），所以&*pa等价于 pa。

指针变量的计算

（1)数组中的所有元素在内存中是连续排列的，如果一个指针指向了数组中的某个元素，那么加 1 就表示指向下一个元素，减 1 就表示指向上一个元素，这样指针的加减运算就具有了现实的意义。

(2)除去数组等特殊数据体外，不要对指向普通变量的指针进行加减运算。（如果连续定义多个变量，它们有可能是挨着的，也有可能是分散的）

三、指针与数组

（一）数组指针

定义：如果一个指针指向了数组，我们就称它为数组指针（Array Pointer）。

数组指针指向的是数组中的一个具体元素，而不是整个数组，所以数组指针的类型和数组元素的类型有关，p 指向的数组元素是 int 类型，所以 p 的类型必须也是int *。

int arr[] = { 99, 15, 100, 888, 252 };
int *p = arr;
arr 是数组第 0 个元素的地址，所以int *p = arr;也可以写作int *p = &arr[0];。也就是说，arr、p、&arr[0] 这三种写法都是等价的。

访问数组元素的两种方案

引入数组指针后，我们就有两种方案来访问数组元素了，一种是使用下标，另外一种是使用指针。
（1) 使用下标
也就是采用 arr[i] 的形式访问数组元素。如果 p 是指向数组 arr 的指针，那么也可以使用 p[i] 来访问数组元素，它等价于 arr[i]。
（2) 使用指针
也就是使用 *(p+i) 的形式访问数组元素。另外数组名本身也是指针，也可以使用 *(arr+i) 来访问数组元素，它等价于 *(p+i)。
不管是数组名还是数组指针，都可以使用上面的两种方式来访问数组元素。不同的是，数组名是常量，它的值不能改变，而数组指针是变量，它的值可以任意改变。也就是说，数组名只能指向数组的开头，而数组指针可以指向数组开头，也可以指向其他元素。

假设 p 是指向数组 arr 中第 n 个元素的指针，那么 *p++、*++p、(*p)++ 分别是什么意思呢？

1、*p++ 等价于 *(p++)，表示先取得第 n 个元素的值，再将 p 指向下一个元素，上面已经进行了详细讲解。

2、*++p 等价于 *(++p)，会先进行 ++p 运算，使得 p 的值增加，指向下一个元素，整体上相当于 *(p+1)，所以会获得第 n+1 个数组元素的值。

3、(*p)++ 就非常简单了，会先取得第 n 个元素的值，再对该元素的值加 1。假设 p 指向第 0 个元素，并且第 0 个元素的值为 99，执行完该语句后，第 0 个元素的值就会变为 100。

（二）指针数组

定义：如果一个数组中的所有元素保存的都是指针，那么我们就称它为指针数组

指针数组的定义形式一般为：

dataType *arrayName[length]; int *arr[ 20 ]
[ ]的优先级高于*，该定义形式应该理解为：
dataType *(arrayName[length]); int *( arr[ 20 ] )
括号里面说明arr是一个数组，包含了20个元素，括号外面说明每个元素的类型为int *,即一个存放int类型数据的地址。

(三）指针与二维数组（二维数组指针）

定义一个指向 a 的指针变量 p：

int (*p)[4] = a; //【4】表示每行有4个元素

注意：

1、括号中的*表明 p 是一个指针，它指向一个数组，数组的类型为int [4]，这正是 a 所包含的每个一维数组的类型。
2、[ ]的优先级高于*，( )是必须要加的，如果赤裸裸地写作int *p[4]，那么应该理解为int *(p[4])，p 就成了一个指针数组，而不是二维数组指针。

用指向二维数组的指针访问二维数组

（1) p指向数组 a 的开头，也即第 0 行；p+1前进一行，指向第 1 行。

（2) *(p+1) = a[1]表示取地址上的数据，也就是整个第 1 行数据。
（3) *(p+1)+1表示第 1 行第 1 个元素的地址。如何理解呢？
*(p+1)单独使用时表示的是第 1 行数据，放在表达式中会被转换为第 1 行数据的首地址，也就是第 1 行第 0 个元素的地址，因为使用整行数据没有实际的含义，编译器遇到这种情况都会转换为指向该行第 0 个元素的指针；就像一维数组的名字，在定义时或者和 sizeof、& 一起使用时才表示整个数组，出现在表达式中就会被转换为指向数组第 0 个元素的指针。
（4) *(*(p+1) +1) = a[1][1] 表示第 1 行第 1 个元素的值。很明显，增加一个 * 表示取地址上的数据。
根据上面的结论，可以很容易推出以下的等价关系：
a+i == p+i
a[i] == p[i] == *(a+i) == *(p+i)
a[i][j] == p[i][j] == *(a[i]+j) == *(p[i]+j) == *(*(a+i)+j) == *(*(p+i)+j)

a+i 第i行 *（a+1)第i行的第0个元素 *（a+1)+j 第i行的第j个元素

*(*(a+i)+j) 第i行的第j个元素的内容

四、指针与字符串

（一）数组存放字符串（字符数组）

C语言中没有特定的字符串类型，我们通常是将字符串放在一个字符数组中，

字符数组归根结底还是一个数组，上节讲到的关于指针和数组的规则同样也适用于字符数组

（二）字符指针

除了字符数组，C语言还支持另外一种表示字符串的方法，就是直接使用一个指针指向字符串，
例如：char *str = "hello"; 或者： char *str;str = "hello";
字符串中的所有字符在内存中是连续排列的，str 指向的是字符串的第 0 个字符；我们通常将第 0 个字符的地址称为字符串的首地址。字符串中每个字符的类型都是char，所以 str 的类型也必须是char *。

（三）两类存放字符的区别

它们最根本的区别是在内存中的存储区域不一样，字符数组存储在全局数据区或栈区，第二种形式的字符串存储在常量区。全局数据区和栈区的字符串（也包括其他数据）有读取和写入的权限，而常量区的字符串（也包括其他数据）只有读取权限，没有写入权限。内存权限的不同导致的一个明显结果就是，字符数组在定义后可以读取和修改每个字符，而对于第二种形式的字符串，一旦被定义后就只能读取不能修改，任何对它的赋值都是错误的。另外，字符数组的sieof(str)为数组中元素个数（包括‘\0’）,字符指针的sizeof(str)为指针大小。

（四）何种情况使用字符数组还是字符串常量

在编程过程中如果只涉及到对字符串的读取，那么字符数组和字符串常量都能够满足要求；如果有写入（修改）操作，只能使用字符数组，不能使用字符串常量。

五、指针与函数

（一）为什么用指针或数组名作为函数的参数

1、使用由于函数最多有一个返回值，为了得到更多的函数返回值，用指针变量作函数参数可以将函数外部的地址传递到函数内部，使得在函数内部可以操作函数外部的数据，并且这些数据不会随着函数的结束而被销毁。因此可以得到多个函数的返回值。
（任务：编写mystrlen,mystrcmp,mystrcat,mystrcpy）
2、像数组、字符串、动态分配的内存等都是一系列数据的集合，没有办法通过一个参数全部传入函数内部，只能传递它们的指针，在函数内部通过指针来影响这些数据集合。

注意：

（1)将数组作为函数参数时会被弱化成指针,因此传递到函数内部的都是数组指针（地址），所以在函数内部无法通过这个指针获得数组长度，必须将数组长度作为函数参数传递到函数内部。
（2)用数组做函数参数时，它的参数还可以写成下面的形式：（也都是将数组地址传递过来而已）
int max(int Arr[6], int len); 或者 int max(int Arr[], int len);

C语言为什么不允许直接传递数组的所有元素，而必须传递数组指针呢？

参数的传递本质上是一次赋值的过程，赋值就是对内存进行拷贝。所谓内存拷贝，是指将一块内存上的数据复制到另一块内存上。这样会严重拖慢程序的效率，因此C语言没有从语法上支持数据集合的直接赋值。

（1）一维数组名作为函数的参数
注意：定义函数时指定的数组大小不起作用，编译时系统不检查形参数组大小，只将实参数组的首地址传递给形参数组名。因此，形参数组可以不指定大小，只需在数组名后跟一个空括号就可以了。
（2）二维数组名作为函数的参数
注意：同一维数组不同的是：二维数组必须指定第2维的大小（即列数要确定），在形参和实参列数相同的情况下，第1维大小可以不同，但是实参数组和形参数组的首地址还是相同的。

（二）指针变量作为函数返回值（指针函数）

C语言允许函数的返回值是一个指针（地址），我们将这样的函数称为指针函数。//int *f(int)

注意：

1、用指针作为函数返回值时需要注意的一点是，函数运行结束后会销毁在它内部定义的所有局部数据，包括局部变量、局部数组和形式参数，函数返回的指针请尽量不要指向这些数据，C语言没有任何机制来保证这些数据会一直有效，它们在后续使用过程中可能会引发运行时错误。

2、这里所谓的销毁并不是将局部数据所占用的内存全部抹掉，而是程序放弃对它的使用权限，弃之不理，后面的代码可以随意使用这块内存。

(三）函数指针

一个函数总是占用一段连续的内存区域，函数名在表达式中有时也会被转换为该函数所在内存区域的首地址，这和数组名非常类似。我们可以把函数的这个首地址（或称入口地址）赋予一个指针变量，使指针变量指向函数所在的内存区域，然后通过指针变量就可以找到并调用该函数。这种指针就是函数指针。

函数指针的定义形式为：
returnType (*pointerName)(param list); //int(*f)(int)
returnType 为函数返回值类型，pointerNmae 为指针名称，param list 为函数参数列表。参数列表中可以同时给出参数的类型和名称，也可以只给出参数的类型，省略参数的名称，这一点和函数原型非常类似。注意，( )的优先级高于*，第一个括号不能省略。

六、二级指针

如果一个指针指向的是另外一个指针，我们就称它为二级指针，或者指向指针的指针。

假设有一个 int 类型的变量 a，p1是指向 a 的指针变量，p2 又是指向 p1 的指针变量，它们的关系如下图所示：

将这种关系转换为C语言代码：
int a =100;
int *p1 = &a;
int **p2 = &p1;

指针变量也是一种变量，也会占用存储空间，也可以使用&获取它的地址。C语言不限制指针的级数，每增加一级指针，在定义指针变量时就得增加一个星号*。p1 是一级指针，指向普通类型的数据，定义时有一个*；p2 是二级指针，指向一级指针 p1，定义时有两个*。但是在实际开发中会经常使用一级指针和二级指针，几乎用不到高级指针。

七、main函数的形参

main函数可以不带参数,也可以带参数，这个参数可以认为是 main函数的形式参数。C语言规定main函数的参数只能有两个，习惯上这两个参数写为argc和argv。c语言规定argc(第一个形参)必须是整型变量，argv( 第二个形参)必须是指向字符串的指针数组。加上形参说明后，main函数的函数头应写为：
main (int argc,char *argv[])
说明： argc是命令行输入的字符串个数（即命令个数）；*argv[]是字符串指针数组，其各元素值为命令行中各字符串(命令均按字符串处理)的首地址（即存放指向各字符串第一个元素的指针）。
char *argv[] = {"./a.out","hhh","kkk"}

八、总结

指针（Pointer）就是内存的地址，C语言允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。指针变量可以存放基本类型数据的地址，也可以存放数组、函数及其他指针变量的地址。
程序在运行过程中需要的是数据和指令的地址，变量名、函数名、字符串名和数组名在本质上是一样的，它们都是地址的助记符：在编写代码的过程中，我们认为变量名表示的是数据本身，而函数名、字符串名和数组名表示的是代码块或数据块的首地址；程序被编译和链接后，这些名字都会消失，取而代之的是它们对应的地址。

（1) 指针变量可以进行加减运算，例如p++、p+i、p-=i。指针变量的加减运算并不是简单的加上或减去一个整数，而是跟指针指向的数据类型有关。
（2) 给指针变量赋值时，要将一份数据的地址赋给它，不能直接赋给一个整数，例如int *p = 1000;是没有意义的，使用过程中一般会导致程序崩溃。
（3) 使用指针变量之前一定要初始化，否则就不能确定指针指向哪里，如果它指向的内存没有使用权限，程序就崩溃了。对于暂时没有指向的指针，建议赋值NULL。
（4) 两个指针变量可以相减。如果两个指针变量指向同一个数组中的某个元素，那么相减的结果就是两个指针之间的元素个数。
（5) 数组也是有类型的，数组名的本意是表示一组类型相同的数据。在定义数组时，或者和 sizeof、& 运算符一起使用时数组名才表示整个数组，表达式中的数组名会被转换为一个指向数组首地址的指针。

C语言总结-----指针

一、什么是指针

**二、指针变量（*取数据，&表地址）**