數據在內存中的地址也稱為[指針]，如果一個變量存儲了一份數據的指針，我們就稱它為**指針變量**。 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。指針變量的值就是某份數據的地址，這樣的一份數據可以是數組、字符串、函數，也可以是另外的一個普通變量或指針變量。 現在假設有一個 char 類型的變量 c，它存儲了字符 'K'（ASCII碼為十進制數 75），并占用了地址為 0X11A 的內存（地址通常用十六進制表示）。另外有一個指針變量 p，它的值為 0X11A，正好等于變量 c 的地址，這種情況我們就稱 p 指向了 c，或者說 p 是指向變量 c 的指針。  ## 定義指針變量 定義指針變量與定義普通變量非常類似，不過要在變量名前面加星號`*`，格式為： datatype \*name; 或者 datatype \*name = value; `*`表示這是一個指針變量，`datatype`表示該指針變量所指向的數據的類型 。例如： ~~~ int *p1; ~~~ p1?是一個指向 int 類型數據的指針變量，至于 p1 究竟指向哪一份數據，應該由賦予它的值決定。再如： ~~~ int a = 100;int *p_a = &a; ~~~ 在定義指針變量 p\_a 的同時對它進行初始化，并將變量 a 的地址賦予它，此時 p\_a 就指向了 a。值得注意的是，p\_a 需要的一個地址，a 前面必須要加取地址符`&`，否則是不對的。 和普通變量一樣，指針變量也可以被多次寫入，只要你想，隨時都能夠改變指針變量的值，請看下面的代碼： ~~~ //定義普通變量 float a = 99.5, b = 10.6; char c = '@', d = '#';//定義指針變量 float *p1 = &a; char *p2 = &c;//修改指針變量的值 p1 = &b; p2 = &d; ~~~ `*`是一個特殊符號，表明一個變量是指針變量，定義 p1、p2 時必須帶`*`。而給 p1、p2 賦值時，因為已經知道了它是一個指針變量，就沒必要多此一舉再帶上`*`，后邊可以像使用普通變量一樣來使用指針變量。也就是說，定義指針變量時必須帶`*`，給指針變量賦值時不能帶`*`。 假設變量 a、b、c、d 的地址分別為 0X1000、0X1004、0X2000、0X2004，下面的示意圖很好地反映了 p1、p2 指向的變化：  需要強調的是，p1、p2 的類型分別是`float*`和`char*`，而不是`float`和`char`，它們是完全不同的數據類型，讀者要引起注意。 指針變量也可以連續定義，例如： ~~~ int *a, *b, *c; //a、b、c 的類型都是 int* ~~~ 注意每個變量前面都要帶`*`。如果寫成下面的形式，那么只有 a 是指針變量，b、c 都是類型為 int 的普通變量： ~~~ int *a, b, c; ~~~ ## 通過指針變量取得數據 指針變量存儲了數據的地址，通過指針變量能夠獲得該地址上的數據，格式為： \*pointer; 這里的`*`稱為指針運算符，用來取得某個地址上的數據，請看下面的例子： ~~~ #include <stdio.h>int main(){ int a = 15; int *p = &a; printf("%d, %d\n", a, *p); //兩種方式都可以輸出a的值 return 0;} ~~~ 運行結果： 15, 15 假設 a 的地址是 0X1000，p 指向 a 后，p 本身的值也會變為 0X1000，\*p 表示獲取地址 0X1000 上的數據，也即變量 a 的值。從運行結果看，\*p 和 a 是等價的。 上節我們說過，CPU 讀寫數據必須要知道數據在內存中的地址，普通變量和指針變量都是地址的助記符，雖然通過 \*p 和 a 獲取到的數據一樣，但它們的運行過程稍有不同：a 只需要一次運算就能夠取得數據，而 \*p 要經過兩次運算，多了一層“間接”。 假設變量 a、p 的地址分別為 0X1000、0XF0A0，它們的指向關系如下圖所示：  程序被編譯和鏈接后，a、p 被替換成相應的地址。使用 \*p 的話，要先通過地址 0XF0A0 取得變量 p 本身的值，這個值是變量 a 的地址，然后再通過這個值取得變量 a 的數據，前后共有兩次運算；而使用 a 的話，可以通過地址 0X1000 直接取得它的數據，只需要一步運算。 也就是說，使用指針是間接獲取數據，使用變量名是直接獲取數據，前者比后者的代價要高。 指針除了可以獲取內存上的數據，也可以修改內存上的數據，例如： ~~~ #include <stdio.h>int main(){ int a = 15, b = 99, c = 222; int *p = &a; //定義指針變量 *p = b; //通過指針變量修改內存上的數據 c = *p; //通過指針變量獲取內存上的數據 printf("%d, %d, %d, %d\n", a, b, c, *p); return 0;} ~~~ 運行結果： 99, 99, 99, 99 \*p 代表的是 a 中的數據，它等價于 a，可以將另外的一份數據賦值給它，也可以將它賦值給另外的一個變量。 `*`在不同的場景下有不同的作用：`*`可以用在指針變量的定義中，表明這是一個指針變量，以和普通變量區分開；使用指針變量時在前面加`*`表示獲取指針指向的數據，或者說表示的是指針指向的數據本身。 也就是說，定義指針變量時的`*`和使用指針變量時的`*`意義完全不同。以下面的語句為例： ~~~ int *p = &a;*p = 100; ~~~ 第1行代碼中`*`用來指明 p 是一個指針變量，第2行代碼中`*`用來獲取指針指向的數據。 需要注意的是，給指針變量本身賦值時不能加`*`。修改上面的語句： ~~~ int *p;p = &a;*p = 100; ~~~ 第2行代碼中的 p 前面就不能加`*`。 指針變量也可以出現在普通變量能出現的任何表達式中，例如： ~~~ int x, y, *px = &x, *py = &y;y = *px + 5; //表示把x的內容加5并賦給y，*px+5相當于(*px)+5y = ++*px; //px的內容加上1之后賦給y，++*px相當于++(*px)y = *px++; //相當于y=*(px++)py = px; //把一個指針的值賦給另一個指針 ~~~ 【示例】通過指針交換兩個變量的值。 ~~~ #include <stdio.h>int main(){ int a = 100, b = 999, temp; int *pa = &a, *pb = &b; printf("a=%d, b=%d\n", a, b); /*****開始交換*****/ temp = *pa; //將a的值先保存起來 *pa = *pb; //將b的值交給a *pb = temp; //再將保存起來的a的值交給b /*****結束交換*****/ printf("a=%d, b=%d\n", a, b); return 0;} ~~~ 運行結果： a=100, b=999 a=999, b=100 從運行結果可以看出，a、b 的值已經發生了交換。需要注意的是臨時變量 temp，它的作用特別重要，因為執行`*pa = *pb;`語句后 a 的值會被 b 的值覆蓋，如果不先將 a 的值保存起來以后就找不到了。 ## 關于 \* 和 & 的謎題 假設有一個 int 類型的變量 a，pa 是指向它的指針，那么`*&a`和`&*pa`分別是什么意思呢？ `*&a`可以理解為`*(&a)`，`&a`表示取變量 a 的地址（等價于 pa），`*(&a)`表示取這個地址上的數據（等價于 \*pa），繞來繞去，又回到了原點，`*&a`仍然等價于 a。 `&*pa`可以理解為`&(*pa)`，`*pa`表示取得 pa 指向的數據（等價于 a），`&(*pa)`表示數據的地址（等價于 &a），所以`&*pa`等價于 pa。 ## 對星號`*`的總結 在我們目前所學到的語法中，星號`*`主要有三種用途： * 表示乘法，例如`int a = 3, b = 5, c; ?c = a * b;`，這是最容易理解的。 * 表示定義一個指針變量，以和普通變量區分開，例如`int a = 100; ?int *p = &a;`。 * 表示獲取指針指向的數據，是一種間接操作，例如`int a, b, *p = &a; ?*p = 100; ?b = *p;`。