指针 pointer

数据在内存中的地址也称为指针，如果一个变量存储了一份数据的指针，我们就称它为指针变量。
在C语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。
指针变量的值就是某份数据的地址，这样的一份数据可以是数组、字符串、函数，也可以是另外的一个普通变量或指针变量。

#include <stdio.h>
int main(){
    int a = 100;
    char str[20] = "c.biancheng.net";
    printf("%#X, %#X\n", &a, str);
    return 0;
}

运行结果：
0X28FF3C, 0X28FF10
%#X表示以十六进制形式输出，并附带前缀0X。
a 是一个变量，用来存放整数，需要在前面加 & 来获得它的地址；
str 本身就表示字符串的首地址，不需要加 &。

C语言中有一个控制符%p，专门用来以十六进制形式输出地址，不过 %p 的输出格式并不统一，有的编译器带0x前缀，有的不带，所以此处我们并没有采用。

 CPU 访问内存时需要的是地址，而不是变量名和函数名！
变量名和函数名只是地址的一种助记符，当源文件被 编译 和链接 成可执行程序后，它们都会被替换成地址。
编译和链接过程的一项重要任务就是找到这些名称所对应的地址。
需要注意的是，虽然变量名、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，
但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。
 
现在假设有一个 char 类型的变量 c，它存储了字符 'K'（ASCII码为十进制数 75），并占用了地址为 0X11A 的内存（地址通常用十六进制表示）。另外有一个指针变量 p，它的值为 0X11A，正好等于变量 c 的地址，这种情况我们就称 p 指向了 c，或者说 p 是指向变量 c 的指针。

 

定义变量指针

int a = 100;
int *p_a = &a;

在定义指针变量 p_a 的同时对它进行初始化，并将变量 a 的地址赋予它，此时 p_a 就指向了 a。

值得注意的是，p_a 需要的一个地址，a 前面必须要加取地址符&，否则是不对的。

 

*是一个特殊符号，表明一个变量是指针变量，定义 p1、p2 时必须带*。

而给 p1、p2 赋值时，因为已经知道了它是一个指针变量，就没必要多此一举再带上*，后边可以像使用普通变量一样来使用指针变量。

也就是说，定义指针变量时必须带*，给指针变量赋值时不能带*。

//定义普通变量
float a = 99.5, b = 10.6;
char c = '@', d = '#';
//定义指针变量
float *p1 = &a;
char *p2 = &c;
//修改指针变量的值
p1 = &b;
p2 = &d;

p1、p2 的类型分别是float*和char*，而不是float和char，它们是完全不同的数据类型，读者要引起注意。

int *a, *b, *c; //a、b、c 的类型都是 int*

注意每个变量前面都要带*。如果写成下面的形式，那么只有 a 是指针变量，b、c 都是类型为 int 的普通变量：

int *a, *b, *c; //a、b、c 的类型都是 int*

 

通过指针变量取得数据

假设 a 的地址是 0X1000，p 指向 a 后，p 本身的值也会变为 0X1000，*p 表示获取地址 0X1000 上的数据，也即变量 a 的值。从运行结果看，*p 和 a 是等价的。

上节我们说过，CPU 读写数据必须要知道数据在内存中的地址，普通变量和指针变量都是地址的助记符，虽然通过 *p 和 a 获取到的数据一样，但它们的运行过程稍有不同：a 只需要一次运算就能够取得数据，而 *p 要经过两次运算，多了一层“间接”。

假设变量 a、p 的地址分别为 0X1000、0XF0A0，它们的指向关系如下图所示：

 

程序被编译和链接后，a、p 被替换成相应的地址。使用 *p 的话，要先通过地址 0XF0A0 取得变量 p 本身的值，这个值是变量 a 的地址，然后再通过这个值取得变量 a 的数据，前后共有两次运算；而使用 a 的话，可以通过地址 0X1000 直接取得它的数据，只需要一步运算。

也就是说，使用指针是间接获取数据，使用变量名是直接获取数据，前者比后者的代价要高。

*在不同的场景下有不同的作用：

定义指针————  *可以用在指针变量的定义中，表明这是一个指针变量，以和普通变量区分开；

解指针——      使用指针变量时在前面加*表示获取指针指向的数据，或者说表示的是指针指向的数据本身。