一文扒开C语言指针神秘的外衣，指针也不过如此嘛

指针是 C 语言的灵魂，指针可以直接操作内存，指针使C程序更加高效，等等等等。相信 C 语言初学者学到指针时，会看到很多这样描述指针的话，但是却往往一头雾水。所以，本节不会一上来就直接说指针，但是相信我，看完本节，你一定会觉得 C 语言的指针也不过如此，没那么神秘。

上一节介绍了 C 语言中的数据类型，提到不同的数据类型的主要区别在于占用的存储空间不同。我们知道，C 程序是运行在计算机的内存中的，因此 C 程序的变量也是存在于内存中的。C 标准规定 char 类型占用一个字节的存储空间，对其他整型却没有做规定，现在为了解释的方便，我们假设 int 类型的数据占用内存 4 个字节。

假设我们如下定义了两个变量：

 
 
 
 

  
  
  
  
signed char i = 3; 
  
  
  
  
int j = 8;
 
 
 
 

那么，i 占用了 1 字节的内存空间，j 占用了 4 字节的内存空间，请看下图。

方框表示内存空间，内部表示存储的值。我们把内存逐字节编号，方框外部的数字表示方框的编号（这样的内存“编号”即所谓的“内存地址”）。修改变量 i 的值，实际上就是修改地址为 4000 的内存空间里的值。那反过来呢？如果我修改了地址为 4000 的内存空间里的值，i 的值会相应改变吗？答案是肯定的，请继续往下看。

上图中的内存地址“4000”是我为了解释方便随意取的。那么，在实际应用中，变量 i 的地址如何获取呢？C 语言提供了“&”运算符，就是获取变量地址的。请看下面的例子：

 
 
 
 

  
  
  
  
#include  
  
  
  
  
int main() 
  
  
  
  
{ 
  
  
  
  
 signed char i = 3; 
  
  
  
  
 int j = 8; 
  
  
  
  
 long p1 = (long)&i; 
  
  
  
  
 printf("p1: %ld 
  
  
  
  
", p1); 
  
  
  
  
 return 0; 
  
  
  
  
}
 
 
 
 

我们取出了 i 的地址，把它强制转换为 long 型（关于强制类型转换，可参考上一节），传递给 p1 了。编译执行，发现变量 i 的地址被打印出来了。这说明，C 程序变量的地址也是一个整数。

按照上面的说法，修改 i 的值除了直接对 i 赋值以外，还可以通过修改 p1 地址处的内存空间里的数值。那，怎样才能“通过修改 p1 地址处的内存空间里的数值”修改 i 的值呢？

上面的代码实例中，我们使用了 long 型变量 p1 存储了 i 的地址。事实上，C 语言有专门的数据类型存储地址，定义方式也很简单，就是：“类型描述符 * ”，例如，可以定义以下变量存储地址：

 
 
 
 

  
  
  
  
signed char *p1 = &i; 
  
  
  
  
int *p2 = &j;
 
 
 
 

p1 和 p2 就是 C 语言中所谓的指针类型，因为 i 是 signed char 类型的，所以定义了 signed char * 类型的指针存储 i 的地址。j 是 int 类型的，所以定义了 int * 类型的指针存储 j 的地址。另外，C 语言提供了“&”运算符取变量地址，与之对应的，还提供了“ * ”运算符从相应地址内存里取出数值。

好了，了解了 C 语言的指针类型和“ * ”运算符，现在来看看如何“通过修改 p1 地址处的内存空间里的数值”修改 i 的值。请看如下代码：

 
 
 
 

  
  
  
  
signed char *p1 = &i; 
  
  
  
  
*p1 = 5; 
  
  
  
  
printf("i=%d 
  
  
  
  
", i);
 
 
 
 

编译运行，发现程序输出“i=5”，这样我们就实现了“通过修改 p1 地址处的内存空间里的数值”修改 i 的值。

在定义变量时，” * “放在变量符号前，可以定义指针变量。在定义完指针变量后，“ * ”放在变量前，就表示从地址取值的运算符了。另外，“ * ”还可以表示乘法运算符，读者自己思考什么情况下，“ * ”表示乘法运算符。

以上的操作，实际上就是 C 语言的指针操作，可以看出它一点也不神秘，接下来几节，我们将继续讨论 C 语言的指针，比如为什么 int 类型的变量 j 的地址要使用 int* p2; 定义，而不能使用 signed char* p2; 定义，使用指针为何能写出紧凑、高效的 C 程序等等。

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