10-指针进阶——char型，多级指针，void指针，const指针

一、char 型指针

概念：字符指针（char*）是一种特殊类型的指针，用来指向一个字符或字符数组，通常用于字符串处理。

1.1 示例

#include <stdio.h>int main() {char *msg = "Hello Even";printf("%s\n", msg); // 输出字符串 "Hello Even"return 0;
}

在上述代码中，msg是一个字符指针，指向字符串常量 "Hello Even" 的首字符 'H'。

二、多级指针

概念：多级指针是指针的指针。一个指针指向另一个指针时，就是多级指针。

• 一级指针：指向一个普通变量的地址。
• 二级指针：指向一个指针变量的地址。
• 三级指针：指向一个二级指针变量的地址。

2.1 示例

#include <stdio.h>int main() {int a = 100;int *p1 = &a;    // 一级指针int **p2 = &p1;  // 二级指针int ***p3 = &p2; // 三级指针printf("a = %d\n", a);        // 输出 100printf("*p1 = %d\n", *p1);    // 输出 100printf("**p2 = %d\n", **p2);  // 输出 100printf("***p3 = %d\n", ***p3);// 输出 100return 0;
}

在这段代码中，p1 是一个一级指针，指向变量 a；p2 是一个二级指针，指向 p1；p3 是一个三级指针，指向 p2。

三、 指针的万能拆解方法

每个指针都可以分为两部分：

1. 第一部分：说明它是一个指针（*p）。
2. 第二部分：说明它所指向的内容的类型（*p 以外的东西）。

3.1 示例

#include <stdio.h>int main() {char *p1;               // 第一部分: *p1，第二部分: char, 说明 p1 指向 char 类型char **p2;              // 第一部分: *p2，第二部分: char *, 说明 p2 指向 char* 类型int **p3;               // 第一部分: *p3，第二部分: int *, 说明 p3 指向 int* 类型char (*p4)[3];          // 第一部分: *p4，第二部分: char[3], 说明 p4 指向一个拥有3个元素的 char 数组char (*p5)(int, float); // 第一部分: *p5, 第二部分: char(int, float), 说明 p5 指向一个返回 char 并需要 int 和 float 参数的函数void *(*p6)(void *);    // 第一部分: *p6, 第二部分: void *(void *), 说明 p6 指向一个返回 void* 并需要 void* 参数的函数return 0;
}

在这个例子中：

• p1 是一个指向 char 类型的指针。
• p2 是一个指向 char* 类型的指针，即指向 char 指针的指针。
• p3 是一个指向 int* 类型的指针，即指向 int 指针的指针。
• p4 是一个指向拥有 3 个 char 元素的数组的指针。
• p5 是一个指向一个返回 char 类型并需要 int 和 float 参数的函数的指针。
• p6 是一个指向一个返回 void* 并需要 void* 参数的函数的指针。

总结：

• char 型指针：用于指向字符或字符串数组，常用于字符串处理。
• 多级指针：指针的指针，可以是一级、二级、三级等多级指针，用于更复杂的内存操作。
• 指针的万能拆解方法：可以将任何指针分解为两部分，一部分表示它是一个指针，另一部分表示它所指向的内容的类型。

指针的大小是固定的（在64位系统中为8字节），但它们所指向的数据类型各不相同。

四、void 型指针

概念：void 型指针表示该指针的类型暂时不确定，即它可以指向任何类型的数据。

要点：

1. 无法直接索引目标：void 型指针必须先进行强制类型转换，然后才能索引目标。
2. 无法直接进行加减运算：void 型指针不允许直接进行加减运算，因为编译器不知道如何移动指针。

4.1 示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() {void *p = malloc(4); // 使用 malloc 申请 4 个字节的内存，并让 p 指向该内存的入口地址*(int *)p = 250; // 强制类型转换为 int 型指针，然后解引用printf("*p as int: %d\n", *(int *)p); // 输出 250*(float *)p = 3.14; // 强制类型转换为 float 型指针，然后解引用printf("*p as float: %f\n", *(float *)p); // 输出 3.140000free(p); // 释放内存return 0;
}

在上面的代码中，p 是一个 void 型指针，通过强制类型转换为 int 型指针或 float 型指针来访问数据。

注意：
以上写法 void * p ， 在实际开发中不应该出现。以上代码只是为了说明语法问题。

4.2 void 关键字的作用

1. 修饰指针：表示该指针指向了一个未知类型的数据。
2. 修饰函数的参数列表：表示该函数不需要参数。
3. 修饰函数的返回值：表示该函数没有返回值。

4.2.1 示例

void functionWithNoReturnValue(void) {// 函数没有返回值，也不需要参数
}int main() {functionWithNoReturnValue();return 0;
}

五、const 指针

概念：const 修饰指针有两种效果：

1. 常指针：修饰的是指针本身，表示该指针变量无法修改。
2. 常目标指针：修饰的是指针所指向的目标，表示无法通过该指针来改变目标的数据。

5.1 常指针

#include <stdio.h>int main() {char arr[] = "Hello";char msg[] = "Even";char * const p = arr;// p = msg; // 编译错误：p 被 const 修饰，表示 p 是一个常量，无法修改它的内容（所指向的地址）*(p + 1) = 'E'; // p 所指向的内容是可以通过 p 来修改的printf("%s\n", p); // 输出 "HEllo"return 0;
}

5.2 常目标指针

#include <stdio.h>int main() {char arr[] = "Hello";char msg[] = "Even";const char *p1 = arr;//常目标指针p1 = msg; // p1 的指向是可以被修改的// *(p1 + 1) = 'V'; // 编译错误：常目标指针不允许通过该指针来修改它所指向的内容*(msg + 1) = 'V'; // 直接修改内容是可以的printf("%s\n", p1); // 输出 "Even"return 0;
}

总结:

• void 型指针：通用指针，可以指向任意类型的数据，但需要强制类型转换后才能操作。
• const 修饰指针：
  • 常指针：指针本身不能修改（指向的地址不能变），但所指向的内容可以修改。
  • 常目标指针：所指向的内容不能通过该指针修改，但指针本身可以指向其他地址。

在实际开发中，const 修饰符经常用于限制指针的权限，特别是常目标指针，用来确保数据的只读性，防止误修改。