🔥小龙报：个人主页 🎬作者简介：C++研发，嵌入式，机器人方向学习者 ❄️个人专栏：《C语言》 ✨ 永远相信美好的事情即将发生
前言前言:从这篇文章开始，笔者将要开始更新指针系列的知识，这一块也是C语言学习中的重难点，希望能给大家带来一些不一样的思考从而来攻克指针的难题，一起学习进步.
一. 内存和地址1.1内存在讲内存和地址之前，我们想有个⽣活中的案例： 假设有⼀栋宿舍楼，把你放在楼里，楼上有100个房间，但是房间没有编号，你的⼀个朋友来找你玩，如果想找到你，就得挨个房⼦去找，这样效率很低，但是我们如果根据楼层和楼层的房间的情况，给每个房间编上号，如：
在这里插入图片描述有了房间号，如果你的朋友得到房间号，就可以快速的找房间，找到你 因此我们得到了一个生活常识：生活中，每个房间有了房间号，就能提高效率，能快速的找到房间。 如果利用类比的思想我们便可以在计算机中也找到一个恰当的例子：在计算机中也是把内存划分为⼀个个的内存单元，每个内存单元的大小取1个字节。
补充：计算机中常见的单位
在这里插入图片描述注：⼀个比特位可以存储⼀个2进制的位1或者0。 换算规则： 1Byte = 8bit 1KB = 1024Byte 1MB = 1024KB 1GB = 1024MB 1TB = 1024GB 1PB = 1024TB
其中，每个内存单元，相当于一个学生宿舍，⼀个字节空间里面能放8个比特位，就好比同学们住的八人间，每个人是⼀个比特位。每个内存单元也都有⼀个编号（这个编号就相当于宿舍房间的门牌号），有了这个内存单元的编号，CPU就可以快速找到⼀个内存空间。生活中我们把门牌号也叫地址，计算机中我们把内存单元的编号也称为地址，C语⾔中给地址起了新的名字叫：指针。 所以我们可以理解为： 内存单元的编号 == 地址 == 指针
在这里插入图片描述1.2 究竟该如何理解编址
在这里插入图片描述CPU访问内存中的某个字节空间，必须知道这个字节空间在内存的什么位置，而因为内存中字节很多，所以需要给内存进⾏编址(就如同宿舍很 多，需要给宿舍编号⼀样)。计算机中的编址，并不是把每个字节的地址记录下来，而是通过硬件设计完成的。 例如钢琴、吉他上⾯没有写上“剁、来、咪、发、唆、拉、西”这样的信息，但演奏者照样能够准确找到每⼀个琴弦的每⼀个位置，这是为何？因为制造商已经在乐器硬件层面上设计好了，并且所有的演奏者都知道。本质是⼀种约定出来的共识！。首先计算机内是有很多的硬件单元，而硬件单元是要互相协同⼯作的。所谓的协同，至少相互之间要能够进行数据传递。但是硬件与硬件之间是互相独立的，那么如何通信呢？答案很简单，用"线"连起来。而CPU和内存之间也是有⼤量的数据交互的，所以，两者必须也⽤线连起来。便是其中⼀组线，叫做地址总线。 硬件编址也是如此，32位机器有32根地址总线，每根线只有两态，表示0,1【电脉冲有无】，那么⼀根线，就能表示2种义，2根线就能表⽰4种含义，依次类推。32根地址线，就能表⽰2^32种含义，每⼀种含义都代表⼀个地址。地址信息被下达给内存，在内存上，就可以找到该地址对应的数据，将数据在通过数据总线传入CPU内寄存器。
二. 指针变量和地址2.1 取地址操作符（&)理解了内存和地址的关系，我们再回到C语言，在C语⾔中创建变量其实就是向内存申请空间，比如：
补充：那我们如何能得到a的地址呢？ 这⾥就得学习⼀个操作符(&)-取地址操作符
在这里插入图片描述代码语言：jascript复制#include
int main()
{
int a = 10;
&a;//取出a的地址
printf("%p\n", &a);
return 0;
｝比如，上述的代码就是创建了整型变量a，内存中申请4个字节，⽤于存放整数10，其中每个字节都有地址，下图中4个字节的地址分别是：
在这里插入图片描述虽然整型变量占⽤4个字节，我们只要知道了第⼀个字节地址，顺藤摸⽠访问到4个字节的数据也是可行的。
2.2 指针变量和解引用操作符（*）2.2.1 指针变量那我们通过取地址操作符(&)拿到的地址是⼀个数值，⽐如：0x006FFD70这个数值有时候也是需要存储起来，⽅便后期再使⽤的，那我们把这样的地址值存放在哪⾥呢？答案是：指针变量中。 如：
代码语言：jascript复制#include int main() { int a = 10; int* pa = &a; ////取出a的地址并存储到指针变量pa中 return 0; }注：指针变量也是⼀种变量，这种变量就是⽤来存放地址的，存放在指针变量中的值都会理解为地址。
2.2.2 如何拆解指针类型例：
代码语言：jascript复制int a = 10; int * pa = &a;这⾥pa左边写的是 int* ， * 是在说明pa是指针变量，⽽前⾯的 int 是在说明pa指向的是整型(int)类型的对象。如图：
在这里插入图片描述2.2.3 解引用操作符我们将地址保存起来，未来是要使⽤的，那怎么使用呢？ 在现实⽣活中，我们使⽤地址要找到⼀个房间，在房间⾥可以拿去或者存放物品。 C语⾔中其实也是⼀样的，我们只要拿到了地址（指针），就可以通过地址（指针）找到地址（指针）指向的对象，这⾥必须学习⼀个操作符叫解引用操作符(*)。 例：
代码语言：jascript复制#include int main() { int a = 10; int* pa = &a; *pa = 0; return 0; }上⾯代码中第6行就使用了解引用操作符， *pa 的意思就是通过pa中存放的地址，找到指向的空间，pa其实就是a变量了；所以 *pa = 0，这个操作符是把a改成了0.有同学肯定在想，这里如果目的就是把a改成0的话，写成 a = 0; 不就完了，为啥非要使用指针呢？其实这里是把a的修改交给了pa来操作，这样对a的修改，就多了⼀种的途径，写代码就会更加灵活，后期慢慢就能理解了。
2.3 指针变量的大小32位机器假设有32根地址总线，每根地址线出来的电信号转换成数字信号后是1或者0，那我们把32根地址线产⽣的2进制序列当做⼀个地址，那么⼀个地址就是32个bit位，需要4个字节才能存储。如果指针变量是用来存放地址的，那么指针变的大小就得是4个字节的空间才可以。同理64位机器，假设有64根地址线，⼀个地址就是64个⼆进制位组成的⼆进制序列，存储起来就需要8个字节的空间， 指针变量的⼤小就是8个字节。 例：
代码语言：jascript复制#include //指针变量的⼤⼩取决于地址的⼤⼩ //32位平台下地址是32个bit位（即4个字节） //64位平台下地址是64个bit位（即8个字节） int main() { printf("%zd\n", sizeof(char*)); printf("%zd\n", sizeof(short*)); printf("%zd\n", sizeof(int*)); printf("%zd\n", sizeof(double*)); return 0; }运行结果：
在这里插入图片描述结论： • 32位平台下地址是32个bit位，指针变量⼤⼩是4个字节 • 64位平台下地址是64个bit位，指针变量⼤⼩是8个字节 • 注意指针变量的大小和类型是无关的，只要指针类型的变量，在相同的平台下，大小都是相同的。
3. 指针变量类型的意义指针变量的大小和类型无关，只要是指针变量，在同⼀个平台下，大小都是⼀样的，为什么还要有各种各样的指针类型呢？那必然是有特殊意义的。
3.1 指针的解引用对比下面两段代码：
在这里插入图片描述运行结果：代码1会将n的4个字节全部改为0，但是代码2只是将n的第⼀个字节改为0。 结论：指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（一次能操作几个字节）。
3.2 指针±整数例题：
代码语言：jascript复制#include int main() { int n = 10; char* pc = (char*)&n; int* pi = &n; printf("%p\n", &n); printf("%p\n", pc); printf("%p\n", pc + 1); printf("%p\n", pi); printf("%p\n", pi + 1); return 0; }运行结果：
在这里插入图片描述可以看出， char* 类型的指针变量+1跳过1个字节， int* 类型的指针变量+1跳过了4个字节。这就是指针变量的类型差异带来的变化。指针+1，其实跳过1个指针指向的元素。指针可以+1，那也可以-1。 结论：指针的类型决定了指针向前或者向后走一步有多大（距离）。
3.3 void*指针在指针类型中有⼀种特殊的类型是 void * 类型的，可以理解为⽆具体类型的指针（或者叫泛型指针），这种类型的指针可以⽤来接受任意类型地址。但是也有局限性， void 类型的指针不能直接进行指针的±整数和解引用的运算*。
代码语言：jascript复制#include int main() { int a = 10; int* pa = &a; char* pc = &a; return 0; }将⼀个int类型的变量的地址赋值给⼀个char类型的指针变量。编译器给出了⼀个警告（如下图），是因为类型不兼容。⽽使⽤void类型就不会有这样的问题。
在这里插入图片描述使用void*类型的指针接收地址：
代码语言：jascript复制#include int main() { int a = 10; void* pa = &a; void* pc = &a; *pa = 10; *pc = 0; return 0; }编译结果：
在这里插入图片描述这里我们可以看到， void 类型的指针可以接收不同类型的地址，但是⽆法直接进行指针运算*。那么 void* 类型的指针到底有什么用呢？⼀般 void 类型的指针是使用在函数参数的部分，用来接收不同类型数据的地址，这样的设计可以实现泛型编程的效果*。使得⼀个函数来处理多种类型的数据。
总结✨ C语言指针基础解析 本文系统地介绍了C语言中指针的基础知识，包括内存和地址的概念、指针变量的使用以及指针类型的重要意义。主要内容包括： 内存与地址：通过类比宿舍编号解释了计算机内存编址原理，指出内存单元的编号就是地址，在C语言中称为指针。 指针变量：详细讲解了取地址操作符(&)和指针变量的定义，以及如何通过解引用操作符()访问指针指向的内存空间。 指针类型：分析了不同类型的指针在解引用和指针运算时的差异，指出指针类型决定了操作权限和步进距离。 特殊指针：介绍了void指针的特性及其使用限制。**