目录
- [1. 内存和地址](#1. 内存和地址)
- [2. 指针变量和地址](#2. 指针变量和地址)
- [3. 指针变量类型的意义](#3. 指针变量类型的意义)
- [4. 指针运算](#4. 指针运算)
前言
指针是 C 语言中最重要也最让初学者头疼的概念之一。本文将从「内存与地址」讲起，逐步带你理解指针变量、指针类型、指针运算等核心知识，帮助你建立对指针的直观认识，为后续深入学习打下坚实基础。
本文适合C 语言初学者阅读，建议你已掌握基本的变量、数据类型和数组知识。阅读本文前，请确保你了解：变量的创建与赋值、基本数据类型（如 int、char）、数组的基本使用。
1.内存和地址
1.内存
内存作为电脑中很重要的一部分，当程序运行起来时，程序要加载到内存中，数据的存储也是在内存中。
我们先了解一下计算机中常见的单位：
Byte表示字节，bit表示比特位
我们知道当电脑中的CPU处理数据时，会从内存中读取数据，处理完后的数据放回内存中，那么内存是如何做到有效管理的呢？
我们将学生宿舍与内存结合进行说明，一栋学生宿舍里包含很多个房间，而内存也被划分为一个个内存单元；一个房间有8个床位，而一个内存单元就是一个字节，一个字节包含8个bit位；每个房间都有对应的宿舍号，通过宿舍号可以找到正确的宿舍，而一个内存单元也有对应的编号，通过编号可以找到对应的内存单元。宿舍号是宿舍的地址，那么编号就是一个内存单元的地址。
通过以上类比，我们得出1个结论：内存单元的编号=地址=指针（C语言规定）
2.如何理解编址
对于计算机中CPU和内存的联系，我们给上一张关系图：
读取数据：控制总线发出read的信号-->CPU-->想要访问内存空间的地址-->地址总线-->找到对应内存空间-->读取数据-->数据总线-->CPU
CPU和内存通过3种功能的线联系起来，进行数据的传输。
在今天我们主要关心一组线：地址总线，CPU想要访问内存中的某块空间，首先要知道内存存放的地址，才能去访问；而每个内存单元的地址不需要存起来，因为在计算机中内存的地址是通过硬件设计编写的，类似钢琴，每个琴键都有对应的固定发音。地址总线在32位环境下，有32根地址总线，1根线有2种状态，0或1，1根线可以表示2种含义，那么32根线可以表示2^32种含义，每一种含义对应一个地址。
2.指针变量和地址
1.取地址操作符：&
我们既然讲到编址的内容，顺便提问一下变量创建的本质是什么？
答案是在内存中申请一块空间，用来存放数据
举例：
变量a的创建，数据类型是int，向内存申请一块4个字节的空间用来存放10，在编译器和计算机看来，a其实是对应那块空间的地址；而空间的名字叫做a，实际上是方便程序员自己看的。
为了得到a的地址，我们需要运用到取地址操作符&，得到的是a所占4个字节中第1个字节的地址，通过这个地址，顺藤摸瓜就可以知道其他字节的地址。
2.指针变量和解引用操作符（*）
1.指针变量
专门用来存放地址（指针）的变量，就叫做"指针变量 "。
2.如何拆解指针类型
根据上面的代码，为什么指针变量pa的类型是int *？
解释：星号表示pa是一个指针变量 ，int表示p所指向的对象的类型是整型 ，
其他类型指针变量依次类推。
3.解引用操作符(*)
当我们想要使用地址时，此时我们要用到解引用操作符*，这里的星号跟上面的星号表示指针变量的不一样，这里表示通过pa里面的地址找到它所指向的对象 。
比如下面的例子：
*pa通过解引用，根据pa里面的地址找到所指向的对象是变量a，将0赋给变量a，此时a的值变为0。
到此，我们又学习了一种修改数值的方法了。
3.指针变量的大小
在上述代码中，我们创建了指针变量pa，为此我们得向内存申请空间。但是pa这个指针变量的大小是多少？又要向内存申请多少空间呢？
指针变量的大小与地址的存储需要多大空间有关 。
在上面编址部分，我们讲到地址总线，而地址总线的数量跟环境有关，在32位机器下，把32根地址线产生的2进制序列当做一个地址，一个地址就是32个bit位，需要4个字节存储，指针变量的大小也就是4个字节；以此类推，64位机器下，64根地址线做一个地址，一个地址就是64个bit位，需要8个字节存储，指针变量的大小也就是8个字节。
指针变量的大小和类型是无关的，不同指针类型的变量在相同的平台下，大小都是一样的 。
在VS2022编译器进行演示：
在x64环境下运行的结果：
在x86环境下运行的结果：
3.指针变量类型的意义
从上述代码运行结果来看，在相同环境下，指针变量的大小相同，那为什么还要有不同的指针类型呢？下面对指针变量类型的意义进行讲解。
1.指针的解引用
对于上面2段代码，我们通过调试，观察内存的变化，代码1会将a的4个字节都变成0，而代码2会将a的1个字节变成0。
结论：指针的类型可以决定在解引用过程中的权限，也就是一次可以访问并操作多少个字节数。
2.指针±整数
当指针加上或减去一个整数，不同的指针变量类型会对结果产生什么影响呢？
举下面一段代码为例：
首先取出a的地址赋给不同类型的指针变量，紧接着打印pa、pb，还未发生改变前，这2个地址打印出来肯定是一样的，但是当pa+1、pb+1后，地址会怎么变化呢？
我们从运行结果可知：pa到pa+1地址增加了1，这说明了char类型的指针变量加1后会跳过1个字节；pb到pb+1地址增加了4，这说明了int 类型的指针变量加1后会跳过4个字节。
结论：指针的类型决定了指针（地址）向前或向后一步可以走多少字节
3.void*指针
在指针类型中存在着1种类型：void*类型，它可以接受任意类型地址，但不能直接进行指针的±整数和解引用运算。
举例：
将一个int类型变量的地址赋给int类型的指针变量，这不会出现什么问题；但将一个int类型变量的地址赋给char 类型的指针变量,编译器就会警告了，如下图：
然而void的出现，则不会出现不兼容问题，不同类型变量的地址赋给void*类型，它都能够去接收。
但是void*类型的指针无法参与指针相关的运算 ，如下面代码：
那么void类型的指针有什么用呢？一般void 类型的指针用在函数参数的部分，用于接受任何类型数据的地址。
4.指针运算
1.指针±整数
例1.
数组在内存中连续存放，我们只要知道第一个元素的地址，就可以顺藤摸瓜地找到其他元素。
在之前我们对数组的打印，也许是单纯的通过数组下标进行打印的：
但在今天，我们学习了指针的一些基本知识之后，我们也许可以试着用解引用来做：
或
例子2.
我们之前学过如何统计字符串的长度？用strlen函数去统计。
我们通过一个函数结合指针去写一下strlen函数的实现过程：
2.指针-指针
3.指针的关系运算
用指针去打印数组，代码如下：
总结
本文围绕 C 语言中的指针展开，核心要点如下：
- 地址与指针 ：内存单元都有编号，这个编号就是地址，C 语言规定地址即指针。通过取地址操作符
&可以获取变量的地址。 - 指针变量 ：专门用来存放地址的变量称为指针变量，其类型由「指向对象的类型 +
*」构成，如int *pa表示pa是指向整型的指针变量。 - 解引用操作符
*：通过指针变量中存放的地址，找到并访问它所指向的对象，从而实现对数据的间接修改。 - 指针变量的大小：指针变量的大小与类型无关，只与平台相关------32 位环境下为 4 字节，64 位环境下为 8 字节。
- 指针类型的意义 ：指针类型决定了解引用时一次能访问的字节数，也决定了指针
+/-整数时一次跳过的字节数。 void*指针：可以接收任意类型的地址，但不能直接参与指针的加减和解引用运算，常用于函数参数以接收任意类型数据的地址。- 指针运算 ：指针可以
+/-整数实现数组元素的遍历，两个指针相减可以得到元素个数，指针之间还可以进行关系运算（比较大小）。
掌握这些基础，你就已经迈出了理解 C 语言指针的第一步，后续可以进一步学习指针与数组、指针与函数、动态内存分配等进阶内容。