C語言中的指標解讀
指標無疑是一個難點。但是，我覺得指標也是C語言特別重要的一個特性。也許，你在除了C和C++以外的程式語言中，很少看到指標。而C++中，也多用引用，而非指標。指標，作為一種高效的工具，可謂是一把雙刃劍——用得好，可以大大提高程式效率，但用的不好，就是很多bug的滋生地。下面是指標相關的知識，歡迎閱讀。
這或許也是人們對指標褒貶不一的原因吧。就我個人而言，我還是很喜歡這個特性，因為我需要經常和硬體以及一些底層的軟體打交道。這個時候，指標便體現出它獨特的魅力。指標的知識很多，有一本經典的書叫《C和指標》，如果有興趣可以讀一讀。這裡，我主要總結一些如何去解讀指標(說實話這個東西實在是很容易讓人困惑)的方法，一方面給自己做查詢用，另一方面，希望可以給別人一些幫助。
一，基本概念
關於指標的基本概念，我就不詳細介紹了，因為有許多書都介紹的很詳細。這裡我只介紹一部分。指標指向一個地址，而指標本身在大多數系統上都是一個無符號整數(在32bit機上是4byte，在64bit機上是8byte)。下面用一個例子來說明其機制：
在上面的例子中，先定義了一個指標p，它的型別是int，也就是說它只能指向一個int型的變數，而不能指向其他型別的變數。最後我們將a變數的地址賦給p。在這個過程中，涉及到兩個記憶體塊，一個是存放指標p的記憶體(用&p可得到記憶體地址)，一個是存放a的值的記憶體塊(用&a可以得到記憶體地址)。而第一個記憶體存的p的值經過賦值語句後也就是&a的值了。另外一個注意點是， *(星號)和變數型別以及變數名之間可以有任意個空格，也可以沒有。比如下面三種方式都是一樣的：
int a = 10;
int *p; //宣告一個指標，但未初始化，此時為野指標
p = &a; //將a變數的地址賦給指標p
在上面的例子中，先定義了一個指標p，它的型別是int，也就是說它只能指向一個int型的變數，而不能指向其他型別的變數。最後我們將a變數的地址賦給p。在這個過程中，涉及到兩個記憶體塊，一個是存放指標p的記憶體(用&p可得到記憶體地址)，一個是存放a的值的記憶體塊(用&a可以得到記憶體地址)。而第一個記憶體存的p的值經過賦值語句後也就是&a的值了。另外一個注意點是， *(星號)和變數型別以及變數名之間可以有任意個空格，也可以沒有。比如下面三種方式都是一樣的：
int* a;
int * a;
int *a;
解讀方法:
首先從標示符開始閱讀，然後往右讀，每遇到圓括號的右半邊就調轉閱讀方向。重複這個過程直到整個宣告解析完畢。需要注意的是，已經讀過的部分在後續作為一個整體來看。
看下面一個例子：
int *a[3];
//首先a右邊是[]，說明a是一個具有3個元素的陣列
//右邊讀完，則讀左邊。a左邊是int*，說明a的元素是int型別的指標
int (*a)[3]
//首先，a右邊是圓括號的右半邊，轉向，左邊是一個*，說明a是一個指標
//遇到括號，再轉向，是一個[]，說明a是一個指向3個元素的陣列的指標
//左邊是int，說明元素型別是int
//所以，a是一個指向具有3個整型元素的陣列的指標
int (*func)(int p);
//相同的方法，func首先是一個指標
//然後右邊是一個括號，說明(func)是個函式，而func是指向這個函式的指標
//這個函式具有int型別的引數，返回值型別為int
int (*func[3])(int p);
//同理，func首先是一個具有3個元素的陣列
//其次，func左邊是一個*，說明func陣列的元素是指標。要注意修飾的是func[3]，而不是func。因為已經讀過的部分在後面都作為一個整體來對待
//跳出第一個圓括號，右邊又是一個圓括號，說明func陣列的元素是函式型別的指標。這個函式具有int型別的引數和int型返回值
二，陣列首地址a，&a，&a[0]
注：a，&a，&a[0]的含義雖然不同，但是他們三個的.值是相等的!
以int a[3]為例說明：
a作為右值時，代表陣列首元素的首地址，而非陣列地址。 也就是a[0]的地址。int i = (a+1)，這裡a是右值，所以代表首元素的首地址，a+1代表下一個元素的首地址，即&a[1]。
a是整個陣列的名字。所以sizeof(a)的值為sizeof(int) * 3 = 40，代表整個陣列的大小。
&a即為取a的首地址，也即整個陣列的首地址。所以sizeof(&a) = 4。 int p = (int)(&a+1)中的&a+1代表下一個陣列的首地址，顯然是越界的。
&a[0]代表首元素的首地址。 所以sizeof(&a[0]) = 4。
&a[3]，很顯然陣列越界了，但它的sizeof是多少呢? 也是4，因為關鍵字sizeof求值是在編譯的時候，雖然並不存在a[3]這個元素，但是這裡並沒有真正訪問a[3]，而是根據陣列元素型別來確定其值的。所以sizeof(a[3])不會出錯。
a[-1]代表什麼意思?首先要明白下標的形式被編譯器解析成指標的形式，即a[1]被解析成(a+1)。那麼，a[-1]被解析成*(a-1)。
關於陣列首元素的首地址和陣列的首地址的區別：其實，陣列首元素的首地址和陣列首地址的值是相同的，即&a[0]和a(以及&a)是相等的，但是而這含義不一樣。首元素的首地址加1後，是第二個元素的首地址(之所以一直說首地址，是因為有的型別儲存時會佔多個地址)，但陣列的首地址加1後是“下一個陣列的地址”，這裡的下一個陣列只是為了說明加1時加了整個陣列的大小，而不是一個元素的大小。
有一點比較容易混淆：a雖然代表整個陣列，但(a+1)卻代表下一個元素的首地址，即和(&a[0]+1)一樣，下一個陣列的形式為：(&a+1)。 下面以一個程式來說明：
#include
int main()
{
int a[3] = {1, 2, 3};
printf("%ld",sizeof(long unsigned int));
printf("*(a+1)=%d",*(a+1));
printf("sizeof(a)=%ld", sizeof(a));
printf("sizeof(&a[3])=%ld", sizeof(&a[3]));
printf("a[-1]=%d*(a-1)=%d",a[-1],*(a-1));
printf("a=%p&a=%p&a[0]=%p",a, &a,&a[0]);
printf("a=%p(a+1)=%p(&a+1)=%p",a,(a+1),(&a+1));
return 0;
}
輸出結果：
8
*(a+1)=2
sizeof(a)=12
sizeof(&a[3])=8
a[-1]=0 *(a-1)=0
a=0x7fffcb4cb980 &a=0x7fffcb4cb980 &a[0]=0x7fffcb4cb980
a=0x7fffcb4cb980 (a+1)=0x7fffcb4cb984 (&a+1)=0x7fffcb4cb98c
說明(下面的行數只計算main函式內有程式碼的行)：
程式第1行定義了一個具有3個元素的整型陣列。
第2行列印了long型的大小。因為我是64bit的，所以一個long是8byte。
第3行列印了*(a+1)的值，結果和a[1]的值相等。說明a雖然代表整個陣列，但作為右值時，的確代表首元素的首地址。
第4行輸出值為12，是整個陣列的大小。
第5行列印了一個出界元素的大小，沒有報錯，驗證了上面第5條。
第6行列印了a[-1]和*(a-1)，輸出值相等。驗證了上面第6條。
第7行列印了a和&a[0]，值相等。說明陣列的首地址和首元素的首地址是相等的。
第8行列印了a，(a+1)，(&a+1)，由結果就可以看出首元素的首地址加1是加了一個數組元素的大小，而陣列首地址加1是加了一個數組的大小。
三，指標陣列和陣列指標
指標陣列： 首先它是一個數組，陣列的元素是指標，也成為“儲存指標的陣列”。
陣列指標： 首先它是一個指標，它指向一個數組，也可以理解為“陣列的指標”。 也可以利用前面的“解讀方法”去分析。
四，函式指標和指標函式
函式指標： 指向函式的指標變數。
指標函式： 帶指標的函式，也就是返回指標的函式。
char * fun(char* a, char* b) //定義為指標函式
{
...
...
}
int main()
{
char* (*p)(char* p1, char* p2); //定義函式指標
p = &fun; //把函式地址賦給它
//p = fun; //這樣寫也行
(*p)("aa", "bb"); //使用函式指標
return 0;
}
四，指標常量和常量指標
const char* p1; //常量指標，指向常量的指標
char const* p2; //同上
char* const p3; //指標常量，指標是常量
怎麼記?
可以先把型別名去掉，然後看const離誰近，就修飾誰。
也可以const在*左邊的為常量指標，const在*右邊的為指標常量。
五、萬x鑰匙
其實，關於“指標陣列與陣列指標、函式指標與指標函式、指標常量與常量指標”的判斷，有一個萬能x匙。那就是根據我們強大的中文語法：前邊是修飾詞，後邊才是主語。比如“指標陣列”，前面的指標只是修飾詞，後面的陣列才是主語，所以它是一個數組。
六，野指標
野指標指沒有確定指向的指標。造成野指標的情況有：
1. 指標變數建立但沒有初始化。
2. 指標p被free或者之後，沒有置為NULL。
