1.指针
上一篇我在分析我自己写的程序错误里面发现是指针的问题，我觉得有必要在复习一下指针，毕竟指针是C语言系列的难点。
指针是C语言的精髓，但是很多初学者往往对于指针的概念并不深刻，以至于学完之后随着时间的推移对指针的概念和使用越加模糊，感觉指针难以掌握，今天我就再回顾下指针的概念和使用。
2.什么是指针
指针的本质是存放变量地址的变量,简单的说变量p中存储的是变量a的地址,那么p就可以称为是变量a的指针,或者说p指向a。当我们访问a变量的时候其实是程序先根据a取得a对应的地址，再到这个地址对应的存储空间中拿到a的值，这种方式我们称之为“直接引用”；而当我们通过p取得a的时候首先要先根据p转换成p对应的存储地址，再根据这个地址到其对应的存储空间中拿到存储内容，它的内容其实就是a的地址，然后根据这个地址到对应的存储空间中取得对应的内容，这个内容就是a的值，这种通过p找到a对应地址再取值的方式成为“间接引用”。
2.1示例代码如下：
int a =10;//a的地址是 ffeedd01 int *p ; *p=a;//此时p的值就为a的地址 ffeedd01
2.2指针的赋值
#include <stdio.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
int a=10;
int *p;
p=&a; //也可以直接给指针变量赋值：int *p=&a;
printf("a=%d,p=%d\n",a,*p); //结果：a=10,p=10
*p=20;
printf("a=%d,*p=%d\n",a,*p); //结果：a=20,p=20
int b=8;
char c= 1;
int *q=&c;
printf("c=%d,q=%d\n", c, *q); //结果：c=1,q=2049，为什么q的值不是1呢？
return 0;
}
注意：
*int *p;中的*只是表示p变量是一个指针变量；而打印*p的时候，*p中的*是操作符，表示p指针指向的变量的存储空间（当前存储就是10），同时我们也看到了*p==a；修改了*p也就是修改了p指向的存储空间的内容，也就修改了a，所以第二次打印a=20;
*指针所指向的类型必须和定义指针时声明的类型相同；上面指针q定义成了int型而指向了char型，结果输出*q打印出了2049，（假设在16位编译器下，指针长度为2字节）
int b=8; //地址ffeedd0c
//地址ffeedd0d
char c= 1; //地址ffeedd0b
int *q=&c; //ffeedd0b
由于局部变量是存储在stack堆栈里面的，所以先存储b再存储c、q，当打印*q的时候，其实就是以q指向的地址对应的空间开始取两个字节的数据（因为定义q的时候它指向的是int型，在16位编译器下int类型的长度为2个字节），刚好定义的b和c空间连续，所以就取到b的其中一个字节，最后*p二进制存储为“0000100000000001”，十进制表示就是2049；
*指针变量占用的空间和它所指向的变量类型无关。
3.数组和指针
数组的存储是连续的，数组名也就是数组的起始地址，这样一来数组和指针就有了关系：
#include <stdio.h>
void changeValue(int a[]){
a[0]=2;
}
void changeValue2(int *p){
p[0]=3;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
int a[]={1,2,3};
int *p=&a[0]; //等价于：*p=a;//p指向数组的起始地址//p指向a[0],p+1指向a[1]，以此类推，所以我们通过指针也可以取出数组元素
for(int i=0;i<3;++i){
//printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
printf("a[%d]=%d\n",i,*(p+i));
}
/*输出结果：
a[0]=1
a[1]=2
a[2]=3
*/
changeValue(p); //等价于：changeValue(a)
for(int i=0;i<3;++i){
printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
}
/*输出结果：
a[0]=2
a[1]=2
a[2]=3
*/
changeValue2(a); //等价于：changeValue2(p)
for(int i=0;i<3;++i){
printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);
}
/*输出结果：
a[0]=3
a[1]=2
a[2]=3
*/
return 0;
}
从上面的例子我们可以得出如下结论：
*数组名a等于&a[0]等于p；
*如果p指向一个数组，那么p+1指向数组的下一个元素，同时注意p+1移动的长度并不固定，具体需要根据p指向的数据类型而定；
*不管函数的形参为数组还是指针，实参都可以使用数组名或指针；
4.字符串和指针
在C语言中字符串就是字符数组，则字符串和数组的关系如下：
#include <stdio.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
char a[]="itheima";
printf("%s\n",a);//结果：itheimachar b[]="itheima";
char *p=b;
printf("b=%s,p=%s\n",b,p);//结果：b=itheima,p=itheima
//指针存储的是地址，而数组名存储的也是地址，既然字符数组可以表示字符串，那么指向字符的指针同样也可以，如下方式可以更简单的定义一个字符串
char *c="itheima"; //等价于char c[]="itheima";
printf("c=%s\n",c); //结果：c=itheima
return 0;
}
5.函数指针
我们先来研究一下返回指针类型数据的函数，指针类型也是C语言的数据类型，下面以一个字符串转换为大写字符的程序为例：
#include <stdio.h>
char * toUpper(char *a){
char *b=a; //保留最初地址，因为后面的循环会改变字符串最初地址
int len=‘a‘-‘A‘; //大小写ASCII码差值相等
while (*a!=‘\0‘) { //字符是否结束
if(*a>‘a‘&&*a<‘z‘){//如果是小写字符
*(a++) -= len; //*a表示数组对应的字符（-32变为小写），a++代表移动到下一个字符
}
}
return b;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
char a[]="itheima";
char *p=toUpper(a);
printf("%s\n",p); //结果：ITHEIMA
return 0;
}
注意：大家都是知道函数只能有一个返回值，如果需要返回多个值，那么我们怎么办呢，其实只需要将指针作为函数参数传递就可以了：
#include <stdio.h>
int operate(int a,int b,int *c){
*c=a-b;
return a+b;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
int a=1,b=2,c,d;
d=operate(a, b, &c);
printf("a+b=%d,a-b=%d\n",d,c);//结果：a+b=3,a-b=-1
return 0;
}
难点：函数也是需要在内存中存储的，函数也有一个起始地址，函数名就是函数的起始地址。函数指针定义的形式：返回值类型 (*指针变量名)(形参1，形参2)，函数指针其实等同于这个函数，函数的操作都可以通过指针来完成。既然指针作为C语言的数据类型，可以作为参数、作为返回值，那么当然函数指针同样可以作为函数的参数和返回值：
#include <stdio.h>
int sum(int a,int b){
return a+b;
}
int sub(int a,int b){
return a-b;
}
//函数指针作为参数进行传递
int operate(int a,int b,int (*p)(int,int)){
return p(a,b);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
int a=1,b=2;
int (*p)(int ,int)=sum;//函数名就是函数首地址
int c=p(a,b);
printf("a+b=%d\n",c); //结果：a+b=3
//函数作为参数传递
printf("%d\n",operate(a, b, sum)); //结果：3
printf("%d\n",operate(a, b, sub)); //结果：-1
return 0;
}
虽然我知道这个函数指针这个概念，但是我现在还没遇到需要使用函数指针的场合。但是函数指针可以作为函数参数进行传递，实在太强大了。