前言

指针作为C语言的重点，在数据结构中也发挥了重要作用，对指针的理解很有助于我们实现各种数据结构。所以我觉得有必要来复习一下指针的内容。本次复习是假设读者已经对指针有了大致的了解，知道取地址符、间接寻找符等运算符的作用，知道指针的运算等。这次复习是对一些细节内容的复习，而且是针对数据结构学习到的内容复习。

一、字符串的指针

字符串实际上就是字符数组，我们这里说字符串的指针，也就是字符数组的指针。

1.1、字符串的两种表示

我们知道字符串有两种表示方式，我们可以用字符数组表示，也可以用字符指针表示，如下：

char *sentence1 = "Do not go gentle into that good night!";
char sentence2[] = "Do not go gentle into that good night!";
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上面两句我们都可以正常输出，也可以使用下标运算符[]，也可以用间接寻址符*，我们看如下代码：

//直接输出两个字符串
printf("%s\n", sentence1);
printf("%s\n", sentence2);
//使用下标运算符
printf("%c", sentence1[0]);
printf("%c", sentence2[1]);
//使用间接寻址符（指针运算符）
printf("%c", *(sentence1+2));
printf("%c", *(sentence2+3));
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输出结果如下：

Do not go gentle into that good night!
Do not to gentle into that good night!
Do n
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可以看出每条代码都顺利执行了，那么这两种方式有区别吗？

1.2、字符指针和字符数组的区别

实际上，我们使用指针方式定义的是一个字符串常量，是不可修改的，而用数组定义的是字符串变量，我们分别用sentence1和sentence2测试如下代码：

//修改字符串内容
sentence1[2] = '#';
//输出修改后的内容
printf("sentence1 : %s\n", sentence1);
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其中sentence1执行时异常退出了，而sentence2执行结果如下：

sentence2 : Do#not to gentle into that good night!
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可以看到字符串修改成功了。

二、动态分配内存的函数

在我们实现数据结构的时候，经常需要动态的分配内存，动态分配内存的方法在malloc.h库中，我们看看下面几个方法。

在具体说这些函数之前，我们再来温习一下堆栈。

2.1、堆栈

我们先看看什么是堆栈：

栈：由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

堆：是由程序员分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。

像我们平时写代码，如下语句：

int a = 10;
char ch = 'a';
float f = 1.4;
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上面这些，都是申请在栈中的变量。而什么上面讲到的动态分配内存函数分配的，则是分配在堆中的变量。

2.2、malloc函数和free函数

使用该函数时，传入一个无符整形变量size，该函数将向系统堆存储区申请size大小的内存，并返回该内存区的首地址的无类型指针。当申请失败（内存不足）时，返回NULL，我们看如下代码：

int *p = malloc(sizeof(int)*5);
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我们分配了5个int大小的内存，返回的为无类型指针，很多教程上会将它强转为需要的类型，实际上是不需要的（如果是考试还是需要强转）。

因为是在堆中申请的内存，所以需要我们手动释放：

free(p)
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2.3、calloc函数和realloc函数

我们先看看calloc，如下代码：

int *p = calloc(5, sizeof(int));
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用法上和malloc有异曲同工之处，我们也不过多的讲解了。

然后是我们的realloc函数，这个是用法比较丰富的一个函数，在使用这个函数时，我们需要事先分配一块内存：

int *p = malloc(sizeof(int)*5);
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然后我们对这块原有的内存进行扩展：

p = realloc(p, sizeof(int)*10);
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该函数会返回一个无类型的指针，如果p后连续的地址充足，则返回原来的p，否则分配一块新地址。我们看如下代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int main(){
    int *p = malloc(sizeof(int)*5);
    //刚创建时，输出地址
    printf("before realloc p = %p\n", p);
    //将p指向的内存区域扩展到sizeof(int)*10
    p = realloc(p, sizeof(int)*10);
  //第一次扩展后输出地址
    printf("after realloc 10 p = %p\n", p);
  //将p指向的内存区域扩展到sizeof(int)*1000
    p = realloc(p, sizeof(int)*1000);
  //第二次扩展后输出地址
    printf("after realloc 1000 p = %p\n", p);
  //释放内存
    free(p);
    return 0;
}
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输出结果如下：

before realloc p = 00AB1658
after realloc 10 p = 00AB1658
after realloc 1000 p = 00AB3E38
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可以看到，第一次扩展因为内存充足，所以在原来的地址扩展，第二次内存不足，所以新申请了一块内存。

如果内存不足，扩展新地址的过程中，原地址中的内容也会复制。

除此之外，realloc函数还可以用来缩小：

p = realloc(p, sizeof(int))
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我们还可以用realloc来释放内存：

realloc(p, 0);
p = NULL;
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三、指针的初始化

指针的初始化方式是多样的，我们可以使用动态分配内存的方式初始化，也可以使用取地址符，还可以使用直接赋值的方式，我们一个一个来了解一下。

3.1、使用取地址符

这是我们常使用的一种方式，我们先定义好一个变量，并为它初始化，然后我们使用取地址符将这个变量的地址赋值给一个指针变量。人们看如下代码：

int a = 10;
int *p = &a;
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在我们最初学习指针时，我们就学了这种方式，这个方法也是比较常用的，就不再细说了。

3.2、直接赋值

除了用取地址符，我们可以用直接赋值的方式，即我们已知一个地址，将该地址赋值给指针变量。

int *p = 1001;
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这种方式一般不会使用，因为我们通常情况下不需要自己指定特定的地址，让电脑直接分配就可以了。

3.3、用指针赋值

指针变量有基本类型变量的大部分操作，赋值操作当然也是有的，我们先创建一个指针变量并初始化，然后将该指针赋值给另一个指针变量。

int x = 10;
int *p1 = &x;
int *p2 = p1;
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这种方式我们也时常会使用到，但是对于这种方式，我们更多的是认为这是指针的**=运算**。

3.4、动态初始化

所谓动态初始化就是我们上面说到的，使用动态分配内存的函数，手动的分配内存。代码如下：

int *p = malloc(sizeof(int));
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这种方式的特点就是分配的内存不会自己销毁，需要程序员手动销毁。

到此我们就将指针的指针简单复习了一遍，更多的内容需要读者自己在之前的学习中寻找。