
<a href="#_Toc7850%20">目录 1</a>
<a href="#_Toc27559%20">1. 概念 1</a>
<a href="#_Toc12664%20">1.1. 双指针 1</a>
<a href="#_Toc21143%20">1.2. 指针数组 1</a>
<a href="#_Toc27824%20">1.3. 数组指针 1</a>
<a href="#_Toc26229%20">1.4. 常见指针定义解读 1</a>
<a href="#_Toc8103%20">2. 区别 2</a>
<a href="#_Toc17537%20">3. 兼容性 2</a>
<a href="#_Toc22742%20">4. 为何列数须相等? 2</a>
<a href="#_Toc30368%20">5. “1”的含义 3</a>
<a href="#_Toc8851%20">6. 回归本质 3</a>
<a href="#_Toc3507%20">7. “*”和“[]” 7</a>
指向一个指针的指针。
由指针值组成的数组,也就是说数组的每个元素值的数据类型均为指针类型,如:int* p[2];
指向一个数组的指针。
int *p;
p为指向int值的指针,也可以说是指向一维数组的指针,假如有一个一维数组:int m[8],则可:p = m;
int *p[8];
p为一个一维数组,数组元素为int*类型,它和数组int p[8]都是同一类型,只不过一个元素类型为int*,一个是int
int (*p)[8];
p为一个指向二维数据的指针,数组元素为int类型,假如有二维数据:int m[1][8],则可:p = m;
int (*p)();
p为一个指向函数的指针,假设有一个函数:int foo(),则可:p = foo;
下面两个了?
int (**pa)[8];
int (**pb)();
不用怕,只是多了个*,也就是指向指针的指针。假设有:int m[1][8]; int (*p)[8] = m;,则:pa = &p。
行数
列数
说明
int** p1;
双指针
不固定
列数和行数都不确定,而且每行可以列数不等。
int* p2[3];
指针数组
固定
共3行,每行多少列不确定,而且每行可以列数不等。
int (*p3)[3];
数组指针
共3列,多少行不确定。
int p4[2][3];
int p5[3];
// 兼容性
p1 = p2;
p3 = p4;
p3 = &p5; // p5的列数必须和p3的列数相同
p1 = p2; // 两者列数均不确定,可兼容
“列数相等”或“列数不确定”是兼容的提前条件,如上述的p3、p4和p5三者的列数均相同。
指针支持加减操作,比如:
int m[3][3];
int (*pm)[3] = m + 1;
上述第二行的m是指二维数组“int m[3][3];”在内存中的首地址,如:0x7fff82521370。而这个“1”是指这个二维数组一行的大小,也就是“int m[3];”的大小。因此,pm的值为:0x7fff82521370 + 12 = 0x7fffd5afd94c。
如果列数不相等,则加减操作无法进行,因此需要“列数相等”。假设:
int** b1;
int** b2 = b1 + 1;
上述中的“1”实际是多少?这个就要看b1的类型是什么?在这里,b1是一个双指针,也就是指向指针的指针。本质上就是一个指针,因此在32位平台上它的值是4,在64位平台上它的值是8。
对于“p+1”中的“1”,其含义依p所指向的类型而不同。
定义
所指向类型
“1”的含义
int* p;
p+1
p指向int类型
sizeof(int)
(*p)+1
“*p”不是指针
即为表面意义的数字1
(&p)+1
“&p”指向“int*”类型
sizeof(int*)
int** p;
p指向“int*”类型
“*p”指向int类型
(**p)+1
“**p”不是指针
int m[5];
m+1
m是个地址,指向int类型
sizeof(int)或sizeof(m[0])
&m+1
&m是个地址,指向int[5]类型
sizeof(m)
int*** p;
p指向“int**”类型
sizeof(int**)
“*p”指向“int*”类型
“**p”指向int类型
(***p)+1
“***p”已不是指针
int mm[2][3];
mm+1
mm是个地址,指向int[3]类型
sizeof(m[0]),即为4*3=12
指针的加减操作,实际是对地址的操作,而解引用“*”是取所在地址的数据,数组下标操作“[]”也是取所在地址的数据。
彻底理解指针,最关节是理解内存是啥。内存有两个基本属性:一是地址,二是数据。对于“int *p;”,p是地址,“*p”是数据。对于“加减”操作,要区分是对地址,还是数据的“加减”操作,对于“int* p;”,则“p+1”是地址的加减操作,而“(*p)+1”则是数据的加减操作。
在x86_64环境,指针大小为8字节,int类型为4字节。注意下图中的虚线框,它们要么是未初始化的内存,或者对它们的访问是越界访问。总之一句话:虚线框的内存地址是确定的,但存储在这些地址上的数据是不能保证的。
上图对应的C++代码:
// g++ -std=c++14 -O2 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out
#include
int main()
{
using namespace std;
int a;
int b;
cout
int m[] = { 0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0xA0 };
int* p = m;
int** pp = (int**)m;
&p=" &p
pp = &p;
return 0;
}
&a=0x7fff55631998, &b=0x7fff55631994
&m[0]=0x7fff55631c30
&m[1]=0x7fff55631c34
&m[2]=0x7fff55631c38
&m[3]=0x7fff55631c3c
&m[4]=0x7fff55631c40
&m[5]=0x7fff55631c44
&m[6]=0x7fff55631c48
&m[7]=0x7fff55631c4c
pp=0x7fff55631c30
pp+1=0x7fff55631c38
pp+2=0x7fff55631c40
*pp=0x200000001
*(pp+1)=0x400000003
*(pp+2)=0x600000005
&p=0x7fff55631988
p=0x7fff55631c30
p+1=0x7fff55631c34
p+2=0x7fff55631c38
*p=1
*(p+1)=2
*(p+2)=3
pp=0x7fff55631988
pp+1=0x7fff55631990 // 这个地址值是确定的,但上面的数据是啥则不好说
pp+2=0x7fff55631998
*pp=0x7fff55631c30
(*pp)+1=0x7fff55631c34
(*pp)+2=0x7fff55631c38
*(pp+1)=0x0
*(pp+2)=0x0
假设有:int** pp;,则“**pp”和“pp[0][0]”作用相同,实际上都是:*((*p)+0)。对于二维数组“mm[行][列]”,“mm[2][3]”效果和“*((*(mm+2))+3)”相同。
如果这样定义:
int mm[][4] = { {0x01,0x02,0x03,0xA1}, {0x04,0x05,0x06,0xA2}, {0x07,0x08,0x09,0xA3} };
int** qq = mm;
则编译时会告警“cannot convert 'int (*)[4]' to 'int**' in initialization”,原因是违背了本文第三节“兼容性”要求,正确的定义是:
int (*qq)[4] = mm;
这个时候,“*((*(mm+2))+3)”、“*((*(qq+2))+3)”和“mm[2][3]”效果相同。如果要强来:
int** yy = (int**)mm;
cout
可以看到地址值完全是两个不同的了:
((*(mm+2))+3)=0x7fff8f58c27c
((*(yy+2))+3)=0x500000010
因为地址值yy和mm是相同的,所以仍然可以通过取巧使用yy来取得“mm[2][3]”的数据:
1) “mm+2”中的“2”,实则是“sizeof(m[0])*2”
2) “(*(mm+2))+3”中的“3”,实则是“sizeof(m[0][0])*3”
3) “m[0]”大小为“4*4=16”,“m[0][0]”大小为“sizeof(int)=4”,不难计算出“(*(mm+2))+3”相对于“mm”,地址偏移了“32+12=44”
4) 因此只需要将“yy”偏移“44”即可达到目的
5) 在x86_64上“(int**)((unsigned long)(yy+6)-4)”值和“(*(mm+2))+3”相同
6) 可以通过“*(int*)((unsigned long)(yy+6)-4)”取得“m[2][3]”的值。