大家好，欢迎来到【小孙的嵌入式工坊】！大家是否经常看见数组指针、结构体指针、函数指针等绕的蒙头转向，不用担心，这篇文章带大家梳理一下指针的各种指向，让大家面对指针的各种应用不再迷茫。

首先我们先来回顾一下，什么是指针：指针本质上就是一个变量，但是他与普通的变量不同，他内部存储的是内存地址，而不是具体的数据值，通过指针，我们可以直接操作内存，实现间接引用。

回顾完指针的基本概念之后，我们来讲讲指针都有哪些核心用法

一、基本数据类型指针

大家知道C语言有几种常见的基本数据类型，整型有char、short、int、long；浮点类有float、double、long double。指针的具体用法如下：

我们可以看到，这时候指针指向各个数据类型，存储他们的地址，如果我们解引用，就可以得到指向的变量的值

二、数组指针

数组名本身就是一个指针常量，指向数组首元素的地址，我们以一维数组举例：

我们可以看到，使用数组名和使用指针，都可以进行数组的遍历操作，但是我们要注意一点区别，第一种用数组名+i的操作，随着for循环，每次加的i是递增的，第一次是arr[0]+0,第二次是arr[0]+1,最后是arr[0]+4;但是第二种指针就不同，他是依次的进行遍历，是不断的进行+1操作。

二维数组也是同理，我们简单验证一下：

同样给大家拓展一点，大家有没有发现，这里我在获取数组的时候，并没有用*去解引用，而是直接输入的ptr[i][j]，这里其实就涉及到C语言语法上的一个特点：编译器自动对数组进行了解引用操作，意思就是arr[i]经过编译器的自动解引用后，实际上完全等价于*（arr+i），ptr[i]与*(ptr+i)也是完全等价的。

三、结构体指针

定义了一个stu1的结构体，通过stu_ptr去指向stu1的地址，随后改变stu_ptr的姓名、年龄、得分，调用printstudent函数，将stu_ptr存储的的地址（注意，并不是将stu_ptr自身的地址传递过去）传递给stu结构体，进行打印操作。

四、函数指针

给大家梳理一下结构，比如add函数：

首先我们定义了三个函数，分别是add、subtract、multiply三个函数，返回值就是他们函数的运算结果；接着我们定义一个计算函数calculate，这里其实涉及到回调函数的概念，我们可以先把calculate函数理解为平台，上面的三个函数就是具体的工具，在这个平台上面，我们只需要告诉他需要的参数，他就可以开始执行；在主函数中，我们定义了一个函数指针*(func_ptr)(int ,int)，将add函数的地址传递给这个指针，随后进入calculate这个平台，将x、y、以及add函数的地址都传递过去，这里要注意，只是把add这个函数传递过去了，但是operation的两个参数是由calculate的int a和int b传的，也就是x和y。传递之后，operation其实就相当于是add函数了。随后执行a+b的操作。

五、动态内存指针

使用malloc、calloc等函数动态分配内存

首先定义整型指针arr，通过malloc函数动态分配内存空间，此时arr指向分配内存的首地址。通过指针算术运算arr[i]来访问和操作内存块，这实质上是*(arr + i)的语法糖，使用完毕后，通过free(arr)释放指针所指向的内存区域，完成资源清理。

六、void指针

void类型指针，他是泛指型指针，可以指向任何数据类型，但是他不能直接解引用，必须要转换成具体的数据类型才能访问数据，比如第一个打印操作中， *(int*)void_ptr其实就涉及到两个转换，第一步是(int*)void_ptr，将void指针转换为int指针，第二步*(int*)void_ptr就是解引用转换后的int指针，获取整数值。后面的float和char都是同理。

七、多级指针（指向指针的指针）

大家都知道的指针存储的是地址，那么如果一个指针存储的地址是另一个指针的地址，这时候就叫做多级指针，相当于嵌套

我们可以看到ptr存储的是value的地址，而pptr存储的就是ptr的地址、ppptr存储的就是pptr的地址，那么对应的解引用就是加上相对数量的*，比如一开始的时候*ptr就可以得到value的值，pptr要想得到value的值就需要两个*，ppptr就需要三个*。

八。常量指针与指针常量

我们分为三部分来看：

第一部分，指向常量的指针，const int *ptr1 = &a，为什么不能修改指向的值，而能修改指针指向：因为const在int前面，表示指向的数据是常量，而指针本身不是常量，可以指向其他地址。

第二部分，指针常量，int *const ptr2 = &a，为什么能修改指向的值，而无法修改指针指向：因为指向的数据不是常量，而const在指针变量名前面，表示指针本身是常量

第三部分，指向常量的指针常量，const int *const ptr3 = &a,就是结合了前两部分。

一个区分的小技巧：const后面最近的是谁，那么谁就改不了，既不能修改指向的值，也不能修改指针指向。

最后强调几个指针经常出现的错误：

1.未初始化指针，就会变成野指针，这时候有几种方法，我们可以采取其中一种方式比如让指针指向NULL（空）。

2.指针越界，这个数组遍历的时候可能会遇到超出数组长度的情况。

3、动态内存管理要配对，malloc之后一定要有free去释放内存。

暂时先列举这么多，后续我们会对在嵌入式中常见的指针用法进行更加详细的介绍，让指针不再是漂浮的符号，而是落地的工具。

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— 小孙