指針是Ｃ語言中廣泛使用的一種數據類型。
指針的基本概念 在計算機中，所有的數據都是存放在存儲器中的。 一般把存儲器中的一個字節稱為一個內存單元， 不同的數據類型所占用的內存單元數不等， 根據一個內存單元的編號即可准確地找到該內存單元。內存單元的編號也叫做地址。既然根據內存單元的編號或地址就可以找到所需的內存單元，所以通常也把這個地址稱為指針。內存單元的指針和內存單元的內容是兩個不同的概念。對於一個內存單元來說，單元的地址即為指針，其中存放的數據才是該單元的內容。在Ｃ語言中，允許用一個變量來存放指針，這種變量稱為指針變量。因此，一個指針變量的值就是某個內存單元的地址或稱為某內存單元的指針。
在一個指針變量中存放一個數組或一個函數的首地址有何意義呢？
因為數組或函數都是連續存放的。通過訪問指針變量取得了數組或函數的首地址，也就找到了該數組或函數。引入“指針”概念的一個重要原因。
指針變量的類型說明
對指針變量的類型說明包括三個內容：
(1)指針類型說明，即定義變量為一個指針變量；
(2)指針變量名；
(3)變量值(指針)所指向的變量的數據類型。
其一般形式為： 類型說明符 *變量名；
其中，*表示這是一個指針變量，變量名即為定義的指針變量名，類型說明符表示本指針變量所指向的變量的數據類型。
例如： int *p1;表示p1是一個指針變量，它的值是某個整型變量的地址。 或者說p1指向一個整型變量。至於p1究竟指向哪一個整型變量， 應由向p1賦予的地址來決定。
應該注意的是，一個指針變量只能指向同類型的變量，指針變量的賦值
指針變量同普通變量一樣，使用之前不僅要定義說明， 而且必須賦予具體的值。未經賦值的指針變量不能使用， 否則將造成系統混亂，甚至死機。指針變量的賦值只能賦予地址， 決不能賦予任何其它數據，否則將引起錯誤。在Ｃ語言中， 變量的地址是由編譯系統分配的，對用戶完全透明，用戶不知道變量的具體地址。Ｃ語言中提供了地址運算符&來表示變量的地址。其一般形式為： & 變量名；如&a變示變量a的地址，&b表示變量b的地址。變量本身必須預先說明。設有指向整型變量的指針變量p，如要把整型變量a 的地址賦予p可以有以下兩種方式：
(1)指針變量初始化的方法 int a;
int *p=&a;
(2)賦值語句的方法 int a;
int *p;
p=&a;
不允許把一個數賦予指針變量，故下面的賦值是錯誤的： int *p;p=1000; 被賦值的指針變量前不能再加“*”說明符，如寫為*p=&a 也是錯誤的
指針變量的運算
指針變量可以進行某些運算，但其運算的種類是有限的。 它只能進行賦值運算和部分算術運算及關系運算。
1.指針運算符
(1)取地址運算符&
取地址運算符&是單目運算符，其結合性為自右至左，其功能是取變量的地址。在scanf函數及前面介紹指針變量賦值中，我們已經了解並使用了&運算符。
(2)取內容運算符*
取內容運算符*是單目運算符，其結合性為自右至左，用來表示指針變量所指的變量。在*運算符之後跟的變量必須是指針變量。需要注意的是指針運算符*和指針變量說明中的指針說明符* 不是一回事。在指針變量說明中，“*”是類型說明符，表示其後的變量是指針類型。而表達式中出現的“*”則是一個運算符用以表示指針變量所指的變量。
main(){
int a=5,*p=&a;
printf ("%d",*p);
}
......
表示指針變量p取得了整型變量a的地址。本語句表示輸出變量a的值。
2.指針變量的運算
(1)賦值運算
指針變量的賦值運算有以下幾種形式：
①指針變量初始化賦值
②把一個變量的地址賦予指向相同數據類型的指針變量。例如：
int a,*pa;
pa=&a; /*把整型變量a的地址賦予整型指針變量pa*/
③把一個指針變量的值賦予指向相同類型變量的另一個指針變量。如：
int a,*pa=&a,*pb;
pb=pa; /*把a的地址賦予指針變量pb*/
由於pa,pb均為指向整型變量的指針變量，因此可以相互賦值。
④把數組的首地址賦予指向數組的指針變量。
例如： int a[5],*pa;
pa=a; (數組名表示數組的首地址，故可賦予指向數組的指針變量pa)
也可寫為：
pa=&a[0]; /*數組第一個元素的地址也是整個數組的首地址，
⑤把字符串的首地址賦予指向字符類型的指針變量。例如： char *pc;pc="c language";或用初始化賦值的方法寫為： char*pc="C Language"; 這裡應說明的是並不是把整個字符串裝入指針變量，而是把存放該字符串的字符數組的首地址裝入指針變量。在後面還將詳細介紹。
⑥把函數的入口地址賦予指向函數的指針變量。例如： int (*pf)();pf=f;
(2)加減算術運算
①兩指針變量相減
兩指針變量相減所得之差是兩個指針所指數組元素之間相差的元素個數。實
②兩指針變量進行關系運算
指向同一數組的兩指針變量進行關系運算可表示它們所指數組元素之間的關系。例如：
pf1==pf2表示pf1和pf2指向同一數組元素
pf1>pf2表示pf1處於高地址位置
pf1
數組指針變量的說明和使用
指向數組的指針變量稱為數組指針變量。
一個數組是由連續的一塊內存單元組成的。數組名就是這塊連續內存單元的首地址。一個數組也是由各個數組元素(下標變量) 組成的。每個數組元素按其類型不同占有幾個連續的內存單元。一個數組元素的首地址也是指它所占有的幾個內存單元的首地址。一個指針變量既可以指向一個數組，也可以指向一個數組元素，可把數組名或第一個元素的地址賦予它。如要使指針變量指向第i號元素可以把i元素的首地址賦予它或把數組名加i賦予
數組。數組名就是數組的首地址，實參向形參傳送數組名實際上就是傳送數組的地址，形參得到該地址後也指向同一數組。這就好象同一件物品有兩個彼此不同的名稱一樣。同樣，指針變量的值也是地址，數組指針變量的值即為數組的首地址，當然也可作為函數的參數使用。
指向多維數組的指針變量
一、多維數組地址的表示方法
設有整型二維數組a[3][4]如下：
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 10 11
設數組a的首地址為1000，各下標變量的首地址及其值如圖所示。Ｃ語言允許把一個二維數組分解為多個一維數組來處理。因此數組a可分解為三個一維數組，即a[0]，a[1]，a[2]。每一個一維數組又含有四個元素。例如a[0]數組，含有a[0][0]，a[0][1]，a[0][2]，a[0][3]四個元素。數組及數組元素的地址表示如下：a是二維數組名，也是二維數組0行的首地址，等於1000。a[0]是第一個一維數組的數組名和首地址，因此也為1000。*(a+0)或*a是與a[0]等效的，它表示一維數組a[0]0 號元素的首地址。也為1000。&a[0][0]是二維數組a的0行0列元素首地址，同樣是1000。因此，a，a[0]，*(a+0)，*a?amp;a[0][0]是相等的。同理，a+1是二維數組1行的首地址，等於1008。a[1]是第二個一維數組的數組名和首地址，因此也為1008。 &a[1][0]是二維數組a的1行0列元素地址，也是1008。因此a+1,a[1],*(a+1),&a[1][0]是等同的。 由此可得出：a+i，a[i]，*(a+i)，&a[i][0]是等同的。 此外，&a[i]和a[i]也是等同的。因為在二維數組中不能把&a[i]理解為元素a[i]的地址，不存在元素a[i]。
Ｃ語言規定，它是一種地址計算方法，表示數組a第i行首地址。由此，我們得出：a[i]，&a[i]，*(a+i)和a+i也都是等同的。另外，a[0]也
可以看成是a[0]+0是一維數組a[0]的0號元素的首地址，而a[0]+1則是a[0]的1號元素首地址，由此可得出a[i]+j則是一維數組a[i]的j號元素首地址，它等於&a[i][j]。由a[i]=*(a+i)得a[i]+j=*(a+i)+j，由於*(a+i)+j是二維數組a的i行j列元素的首地址。該元素的值等於*(*(a+i)+j)。
二、多維數組的指針變量
把二維數組a 分解為一維數組a[0],a[1],a[2]之後，設p為指向二維數組的指針變量。可定義為： int (*p)[4] 它表示p是一個指針變量，它指向二維數組a 或指向第一個一維數組a[0]，其值等於a,a[0]，或&a[0][0]等。而p+i則指向一維數組a[i]。從前面的分析可得出*(p+i)+j是二維數組i行j 列的元素的地址，而*(*(p+i)+j)則是i行j列元素的值。
二維數組指針變量說明的一般形式為：類型說明符 (*指針變量名)[長度] 其中“類型說明符”為所指數組的數據類型。“*”表示其後的變量是指針類型。“長度”表示二維數組分解為多個一維數組時，一維數組的長度，也就是二維數組的列數。應注意“(*指針變量名)”兩邊的括號不可少，如缺少括號則表示是指針數組(本章後面介紹)，意義就完全不同了。
Expain字符串指針變量的說明和使用字符串指針變量的定義說明與指向字符變量的指針變量說明是相同的。只能按對指針變量的賦值不同來區別。對指向字符變量的指針變量應賦予該字符變量的地址。
使用字符串指針變量與字符數組的區別
用字符數組和字符指針變量都可實現字符串的存儲和運算。但是兩者是有區別的。在使用時應注意以下幾個問題：
1. 字符串指針變量本身是一個變量，用於存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以該首地址為首的一塊連續的內存空間中並以‘\0’作為串的結束。字符數組是由於若干個數組元素組成的，它可用來存放整個字符串。
2. 對字符數組作初始化賦值，必須采用外部類型或靜態類型，如： static char st[]={“C Language”};而對字符串指針變量則無此限制，如： char *ps="C Language";
3. 對字符串指針方式 char*ps="C Language";可以寫為： char *ps; ps="C Language";而對數組方式：static charst[]={"C Language"};不能寫為：char st[20];st={"C Language"};
而只能對字符數組的各元素逐個賦值。
從以上幾點可以看出字符串指針變量與字符數組在使用時的區別，同時也可看出使用指針變量更加方便。前面說過，當一個指針變量在未取得確定地址前使用是危險的，容易引起錯誤。但是對指針變量直接賦值是可以的。因為C系統對指針變量賦值時要給以確定的地址。因此，
char *ps="C Langage";
或者 char *ps;
ps="C Language";都是合法的。
函數指針變量
在Ｃ語言中規定，一個函數總是占用一段連續的內存區，而函數名就是該函數所占內存區的首地址。我們可以把函數的這個首地址(或稱入口地址)賦予一個指針變量，使該指針變量指向該函數。然後通過指針變量就可以找到並調用這個函數。我們把這種指向函數的指針變量稱為“函數指針變量”。
函數指針變量定義的一般形式為：
類型說明符 (*指針變量名)();
其中“類型說明符”表示被指函數的返回值的類型。“(* 指針變量名)”表示“*”後面的變量是定義的指針變量。最後的空括號表示指針變量所指的是一個函數。
例如： int (*pf)();
表示pf是一個指向函數入口的指針變量，該函數的返回值(函數值)是整型。
下面通過例子來說明用指針形式實現對函數調用的方法。
函數指針變量形式調用函數的步驟如下：1. 先定義函數指針變量，
2. 把被調函數的入口地址(函數名)賦予該函數指針變量
3. 用函數指針變量形式調用函數，如程序第14行z=(*pmax)(x,y); 調用函數的一般形式為： (*指針變量名) (實參表)使用函數指針變量還應注意以下兩點：
a. 函數指針變量不能進行算術運算，這是與數組指針變量不同的。數組指針變量加減一個整數可使指針移動指向後面或前面的數組元素，而函數指針的移動是毫無意義的。
b. 函數調用中"(*指針變量名)"的兩邊的括號不可少，其中的*不應該理解為求值運算，在此處它只是一種表示符號。
指針型函數
在Ｃ語言中允許一個函數的返回值是一個指針(即地址)，這種返回指針值的函數稱為指針型函數。
定義指針型函數的一般形式為：
類型說明符 *函數名(形參表)
{
…… /*函數體*/
}
其中函數名之前加了“*”號表明這是一個指針型函數，即返回值是一個指針。類型說明符表示了返回的指針值所指向的數據類型。
指針數組的說明與使用一個數組的元素值為指針則是指針數組。指針數組是一組有序的指針的集合。指針數組的所有元素都必須是具有相同存儲類型和指向相同數據類型的指針變量。
其中類型說明符為指針值所指向的變量的類型。例如： int *pa[3] 表示pa是一個指針數組，它有三個數組元素，每個元素值都是一個指針，指向整型變量。通常可用一個指針數組來指向一個二維數組。指針數組中的每個元素被賦予二維數組每一行的首地址，
指針數組也常用來表示一組字符串， 這時指針數組的每個元素被賦予一個字符串的首地址。 指向字符串的指針數組的初始化更為簡單。
指針數組作指針型函數的參數
ｍａｉｎ函數的參數
前面介紹的main函數都是不帶參數的。因此main後的括號都是空括號。實際上，main函數可以帶參數，這個參數可以認為是 main函數的形式參數。Ｃ語言規定main函數的參數只能有兩個，習慣上這兩個參數寫為argc和argv。因此，main函數的函數頭可寫為： main (argc,argv)Ｃ語言還規定argc(第一個形參)必須是整型變量,argv( 第二個形參)必須是指向字符串的指針數組。
在前面已經介紹過，通過指針訪問變量稱為間接訪問， 簡稱間訪。由於指針變量直接指向變量，所以稱為單級間訪。 而如果通過指向指針的指針變量來訪問變量則構成了二級或多級間訪。在Ｃ語言程序中，對間訪的級數並未明確限制，但是間訪級數太多時不容易理解解，也容易出錯，因此，一般很少超過二級間訪。
本章小結
1. 指針是Ｃ語言中一個重要的組成部分，使用指針編程有以下優點：
(1)提高程序的編譯效率和執行速度。
(2)通過指針可使用主調函數和被調函數之間共享變量或數據結構，便於實現雙向數據通訊。
(3)可以實現動態的存儲分配。
(4)便於表示各種數據結構，編寫高質量的程序。
2. 指針的運算
(1)取地址運算符&：求變量的地址
(2)取內容運算符*：表示指針所指的變量
(3)賦值運算
·把變量地址賦予指針變量
·同類型指針變量相互賦值
·把數組，字符串的首地址賦予指針變量
·把函數入口地址賦予指針變量
(4)加減運算
對指向數組，字符串的指針變量可以進行加減運算，如p+n,p-n,p++,p--等。對指向同一數組的兩個指針變量可以相減。對指向其它類型的指針變量作加減運算是無意義的。
(5)關系運算
指向同一數組的兩個指針變量之間可以進行大於、小於、等於比較運算。指針可與0比較，p==0表示p為空指針。
3. 與指針有關的各種說明和意義見下表。
int *p; p為指向整型量的指針變量
int *p[n]; p為指針數組，由n個指向整型量的指針元素組成。
int (*p)[n]; p為指向整型二維數組的指針變量，二維數組的列數為n
int *p() p為返回指針值的函數，該指針指向整型量
int (*p)() p為指向函數的指針，該函數返回整型量
int **p p為一個指向另一指針的指針變量，該指針指向一個整型量。
4. 有關指針的說明很多是由指針，數組，函數說明組合而成的。
但並不是可以任意組合，例如數組不能由函數組成，即數組元素不能是一個函數；函數也不能返回一個數組或返回另一個函數。例如
int a[5]()；就是錯誤的。
5. 關於括號
在解釋組合說明符時，標識符右邊的方括號和圓括號優先於標識符左邊的“*”號，而方括號和圓括號以相同的優先級從左到右結合。但可以用圓括號改變約定的結合順序。
6. 閱讀組合說明符的規則是“從裡向外”。
從標識符開始，先看它右邊有無方括號或園括號，如有則先作出解釋，再看左邊有無*號。如果在任何時候遇到了閉括號，則在繼續之前必須用相同的規則處理括號內的內容。例如：
int*(*(*a)())[10]
↑ ↑↑↑↑↑↑
7 6 4 2 1 3 5
上面給出了由內向外的閱讀順序，下面來解釋它：
(1)標識符a被說明為；
(2)一個指針變量，它指向；
(3)一個函數，它返回；
(4)一個指針，該指針指向；
(5)一個有10個元素的數組，其類型為；
(6)指針型，它指向；
(7)int型數據。
因此a是一個函數指針變量，該函數返回的一個指針值又指向一個指針數組，該指針數組的元素指向整型量。
