# C 语言的指针
指针是 C 语言中的一个重要概念，在类型名称后面添加一个星号（*）来表示对应的指针类型，例如 int* 表示指向 int 类型的指针。
指针类型的变量中保存的是内存地址，指针的类型表示如何解读该内存中的值。
示例：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int* ptr = (int*)4; // 定义整型指针 ptr，它的初始值为 4
printf("指针指向地址为 %p 的内存\n", ptr); // 通过 %p 打印指针本身
printf("该内存里的整型值为 %d\n", *ptr); // *ptr 取值，因为 ptr 的类型是 int* 因此按照 int 类型进行取值
*ptr = 8080; // 将该内存地址中的值修改为 8080
printf("该内存里的整型值被修改为 %d\n", *ptr); // *ptr 取值，因为 ptr 的类型是 int* 因此按照 int 类型进行取值
return 0;
}
说明：
printf函数使用%p打印指针类型本身*ptr中的*是 间接访存运算符，有时也称 解引用运算符，即访问内存中地址为ptr处的值
flowchart LR
subgraph 内存
m0["地址:0 <br/> 值:1000"]
m1["地址:4 <br/> 值:2333"]
m2["地址:8 <br/> 值:6666"]
end
ptr --> m1
运行结果：
指针指向地址为 0x2 的内存
该内存里的整型值为 2333
该内存里的整型值被修改为 8080
上述代码在现代操作系统上是无法运行的。因为现代操作系统使用保护模式，应用程序不能直接访问整个内存，只能间接访问部分内存。
示例：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int x = 2333; // 定义整型变量 x
int* ptr = &x; // 定义整型指针 ptr，它的初始值为变量 x 的地址
printf("指针指向地址为 %p 的内存\n", ptr); // 通过 %p 打印指针本身
printf("该内存里的整型值为 %d\n", *ptr); // *ptr 取值，因为 ptr 的类型是 int* 因此按照 int 类型进行取值
*ptr = 8080; // 将该内存地址中的值修改为 8080
printf("该内存里的整型值被修改为 %d\n", *ptr); // *ptr 取值，因为 ptr 的类型是 int* 因此按照 int 类型进行取值
return 0;
}
说明：
printf函数使用%p打印指针类型本身&x中的&是 取地址运算符，有时也称 引用运算符，即获取变量在内存中的地址*ptr中的*是 间接访存运算符，有时也称 解引用运算符，即访问内存中地址为ptr处的值
flowchart LR
subgraph 内存
m1["变量:x <br/> 值:2333"]
end
ptr --> m1
运行结果：
指针指向地址为 0x7ffe9e866f2c 的内存
该内存里的整型值为 2333
该内存里的整型值被修改为 8080
# NULL
C 语言中使用 NULL 表示无效的指针，它的值是 0。
int* ptr = NULL; // 初始值设为 NULL
# void*
C 语言中使用 void* 表示泛型指针（任意类型的指针），提供灵活的内存操作和数据类型抽象，尤其在底层编程、内存管理和跨类型数据传递中非常关键。
它不能进行计算和解引用，必须转换成特定类型的指针才能解引用。
int x = 10;
void* ptr = (void*)&x;
int* ptr2 = (int*)ptr;
# 指针的运算
指针中保存的是内存地址，本质上是一个整数，因此指针可以进行计算。
示例：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int* ptr = (int*)4; // 定义整型指针 ptr，它的初始值是 4
printf("ptr 指向地址为 %p 的内存\n", ptr); // 打印 ptr 的地址
ptr += 1; // 将指针的值加一
printf("ptr 指向地址为 %p 的内存\n", ptr); // 打印 ptr 的地址
return 0;
}
说明：
ptr += 1将指针的地址加一ptr的值实际增加量不是 1 而是 4， 因为ptr是int类型的指针，因此地址量增加为int类型的字节数
运行结果：
ptr 指向地址为 0x4 的内存
ptr 指向地址为 0x8 的内存
# 指针常量和常量指针
int* const ptr; // 指针常量，指向 int
const int* ptr; // 常量指针，指向 const int
指针常量 是不能被修改的指针，即指针自身是常量不可修改。
常量指针 是指向常量的指针，即不能通过指针修改被指向的变量。
示例：
int x = 10; // 定义变量 x
int y = 30; // 定义变量 y
int* const ptr = &x; // 定义指针常量
*ptr = 20; // 可以通过指针修改内存中的值
ptr = &y; // 错误！指针常量 ptr 自身不能被修改
const int* ptr2 = &x; // 定义常量指针
ptr2 = &y; // 可以修改指针 ptr2 的值，将其指向 y
*ptr2 = 40; // 错误！常量指针 ptr2 不能修改指向的内存
# 指向指针的指针
指针中保存的内存地址也可以是另一个指针，例如 int** 指向 int*。
示例：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int x = 2333; // 定义整型变量 x
int* ptr = &x; // 定义整型指针 ptr，它的初始值为变量 x 的地址
int** ptr_to_ptr = &ptr; // 定义整型指针的指针 ptr_ptr，它的初始值为变量 ptr 的地址
printf("ptr_to_ptr 指向地址为 %p 的内存\n", ptr_to_ptr); // 通过 %p 打印指针本身
printf("ptr 指向地址为 %p 的内存\n", *ptr_to_ptr); // *ptr_to_ptr 取值，因为 ptr_to_ptr 的类型是 int** 因此按照 int* 类型进行取值
printf("x 的值为 %d\n", **ptr_to_ptr); // **ptr_to_ptr 取值，因为 *ptr_to_ptr 的类型是 int* 因此按照 int 类型进行取值
return 0;
}
说明：
ptr指向xptr_to_ptr指向ptr
flowchart LR
subgraph 内存
m1["变量:x <br/> 值:2333"]
end
ptr --> m1
ptr_to_ptr --> ptr
运行结果：
ptr_to_ptr 指向地址为 0x7ffcf0bbc558 的内存
ptr 指向地址为 0x7ffcf0bbc554 的内存
x 的值为 2333
# 同时定义多个指针时的陷阱
不可用下面这段代码的方式定义多个指针：
int* x, y;
x的类型是int*y的类型是int
这是 C 语言的设计缺陷，容易导致误解。
正确的写法是：
int *x, *y;
x的类型是int*y的类型是int*