地址和指针

第 15 课，共 30 课 · 第 3 部分 · 指针 · 约 15 分钟

到现在为止，我们只用变量的名字。其实每个变量都放在内存里的某个位置，这个位置有一个编号，叫地址。指针就是专门存地址的变量。指针是 C 里最难的一关，所以这一课多点「单步」，看箭头指向谁。

变量住在哪里

在变量名前面加 &，得到它的地址。显示地址用格式符 %p（前面要写 (void *)，这是 %p 要的写法）。

1int score = 90;2printf("score  = %d\n", score);3printf("&score = %p\n", (void *)&score);

在一台电脑上跑了一次，显示的是：

score  = 90
&score = 0x7ffd5e8a1c4c

地址是一串十六进制数字，每台电脑、每次运行都可能不一样：你自己跑这几行，会看到另一个数。这个数本身不用记。要记住的只有一件事：每个变量都有地址，& 拿到它。

两个变量的值可以一样，地址却各是各的。== 也能比地址：

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int a = 5;5    int b = 5;6    printf("a == b：%d\n", a == b);7    printf("&a == &b：%d\n", &a == &b);8    return 0;9}

a == b：1
&a == &b：0

1 是真，0 是假（第 5 课）。a 和 b 相等，可它们住在两个不同的地方。

现在可以看懂第 3 课的 scanf("%d", &age) 了：&age 是 age 的地址。scanf 要知道 age 在内存里的哪个位置，才能把读到的数放进去。

指针：存地址的变量

int *p 读作「p 是一个指向 int 的指针」。把 &score 存进去，p 就指向 score。在指针前面加 *，意思是「顺着地址找到那个变量」，所以 *p = 100 改的是 score。

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int score = 90;5    int *p = &score;6    *p = 100;7    printf("%d\n", score);8    return 0;9}

100

点单步：p 画成一条箭头，指着 score。走过第 6 行，箭头那头的 score 变成了 100，而第 6 行里根本没写 score。

指针的类型说明它指向什么：int * 指向 int，double * 指向 double，char * 指向 char：

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    double price = 4.50;5    char grade = 'B';6    double *pp = &price;7    char *pg = &grade;8    *pp = *pp * 2;9    *pg = 'A';10    printf("%.2f %c\n", price, grade);11    return 0;12}

9.00 A

两个 * 不是一回事

* 在两个地方出现，意思不一样：

所以 int *q = &n; 是声明 q，把 n 的地址存进 q，并没有往 *q 里放东西。之后 *q 读到的就是 n：

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int n = 7;5    int *q = &n;6    printf("n = %d, *q = %d\n", n, *q);7    n = 8;8    printf("n = %d, *q = %d\n", n, *q);9    return 0;10}

n = 7, *q = 7
n = 8, *q = 8

q 里存的不是 7 的副本，而是 n 在哪里。所以 n 一变，*q 读到的也跟着变。

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int a = 1;5    int *p = &a;6    *p = *p + 5;7    printf("%d\n", a);8    return 0;9}

换一个指着

指针也是变量，可以换一个地址存进去。给 p 赋值（不带星号）改的是它指向哪里；给 *p 赋值改的是那里的值。

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int apples = 3;5    int pears = 5;6    int *p = &apples;7    *p = 4;8    p = &pears;9    *p = 6;10    printf("苹果 %d 个，梨 %d 个\n", apples, pears);11    return 0;12}

苹果 4 个，梨 6 个

点单步看箭头：一开始指着 apples，走到第 8 行，箭头转过去指着 pears。每一句 *p = ... 改的，都是箭头当时指着的那个变量。

没指向东西的指针

指针声明了却没赋值，里面是一个乱的地址。顺着它去读去写，就是在读写内存里随便一个地方：

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int *p;5    *p = 5;6    printf("%d\n", *p);7    return 0;8}

use of uninitialized value

在真的电脑上，这种程序有时崩溃、有时看起来没事，是最难查的错之一。我们的引擎会在出事的那一行停下来说清楚。点「看看是怎么出错的」看一看。

还不知道指针该指向谁的时候，先把它设成 NULL：这是一个特别的值，意思是「什么也不指」。用之前检查 p != NULL：

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int stock = 12;5    int *p = NULL;6    if (p != NULL) {7        printf("之前：%d\n", *p);8    }9    p = &stock;10    if (p != NULL) {11        printf("之后：%d\n", *p);12    }13    return 0;14}

之后：12

小技巧： 指针一声明就给它一个值：要么是某个变量的地址，要么是 NULL。指针还会怎么出事，第 18 课专门讲。

练一练

写好代码，点检查。提示随便看，实在想不出来再看答案。

price = 60

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int price = 50;5    int *p = &price;6    // 通过 p 给 price 加 107 8    printf("price = %d\n", price);9    return 0;10}

a = 3, b = 0

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int a = 3;5    int b = 8;6    int *p = &a;7 8    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);9    return 0;10}

温度：25

1#include <stdio.h>2 3int main(void) {4    int temp = 21;5    int *p;6    *p = 25;7    printf("温度：%d\n", temp);8    return 0;9}

这一课学会了

• 每个变量都在内存里有一个地址；&x 得到 x 的地址，%p 显示地址（每次运行都可能不一样）。
• int *p = &x;：p 存着 x 的地址，叫 p 指向 x。
• *p 就是 p 指向的那个变量，能读也能改。
• int *p 里的星号是在声明指针；*p 里的星号是顺着指针找过去。
• p = &y; 改的是指向哪里；*p = 5; 改的是那里的值。
• 没赋值的指针不能用；还不知道指向谁，就先设成 NULL，用之前检查。