恰好我之前寫了一系列介紹 C 語言的文章，介紹了什么是指針，以及為什么要使用指針，下面摘錄一部分，感興趣的話，可以點我了解更多。
什么是 C語言指針？
不同的數據類型的主要區別在于占用的存儲空間不同。我們知道，C 程序是運行在計算機的內存中的，因此 C 程序的變量也是存在于內存中的。C 標準規定 char 類型占用一個字節的存儲空間，對其他整型卻沒有做規定，現在為了解釋的方便，我們假設 int 類型的數據占用內存 4 個字節。
假設我們如下定義了兩個變量：signed char i = 3;int j = 8;
那么，i 占用了 1 字節的內存空間，j 占用了 4 字節的內存空間，請看下圖。
方框表示內存空間，內部表示存儲的值。我們把內存逐字節編號，方框外部的數字表示方框的編號(這樣的內存“編號”即所謂的“內存地址”)。修改變量 i 的值，實際上就是修改地址為 4000 的內存空間里的值。那反過來呢？如果我修改了地址為 4000 的內存空間里的值，i 的值會相應改變嗎？答案是肯定的，請繼續往下看。
上圖中的內存地址“4000”是我為了解釋方便隨意取的。那么，在實際應用中，變量 i 的地址如何獲取呢？C 語言提供了“&”運算符，就是獲取變量地址的。請看下面的例子：#include int main()
{
signed char i = 3;
int j = 8;
long p1 = (long)&i;
printf('p1: %ld ', p1);
return 0;
}
我們取出了 i 的地址，把它強制轉換為 long 型(關于強制類型轉換，可參考上一節)，傳遞給 p1 了。編譯執行，發現變量 i 的地址被打印出來了。這說明，C 程序變量的地址也是一個整數。
按照上面的說法，修改 i 的值除了直接對 i 賦值以外，還可以通過修改 p1 地址處的內存空間里的數值。那，怎樣才能“通過修改 p1 地址處的內存空間里的數值”修改 i 的值呢？
上面的代碼實例中，我們使用了 long 型變量 p1 存儲了 i 的地址。事實上，C 語言有專門的數據類型存儲地址，定義方式也很簡單，就是：“類型描述符 * ”，例如，可以定義以下變量存儲地址：signed char *p1 = &i;int *p2 = &j;
p1 和 p2 就是 C 語言中所謂的指針類型，因為 i 是 signed char 類型的，所以定義了 signed char * 類型的指針存儲 i 的地址。j 是 int 類型的，所以定義了 int * 類型的指針存儲 j 的地址。另外，C 語言提供了“&”運算符取變量地址，與之對應的，還提供了“ * ”運算符從相應地址內存里取出數值。
好了，了解了 C 語言的指針類型和“ * ”運算符，現在來看看如何“通過修改 p1 地址處的內存空間里的數值”修改 i 的值。請看如下代碼：signed char *p1 = &i;
*p1 = 5;
printf('i=%d ', i);
編譯運行，發現程序輸出“i=5”，這樣我們就實現了“通過修改 p1 地址處的內存空間里的數值”修改 i 的值。在定義變量時，” * “放在變量符號前，可以定義指針變量。在定義完指針變量后，“ * ”放在變量前，就表示從地址取值的運算符了。另外，“ * ”還可以表示乘法運算符，讀者自己思考什么情況下，“ * ”表示乘法運算符。
以上的操作，實際上就是 C 語言的指針操作，可以看出它一點也不神秘，接下來幾節，我們將繼續討論 C 語言的指針，比如為什么 int 類型的變量 j 的地址要使用 int* p2; 定義，而不能使用 signed char* p2; 定義，使用指針為何能寫出緊湊、高效的 C 程序等等。
為什么要使用指針？
在開始討論為什么使用 C 語言指針之前，先介紹一下復雜點的指針，這是新知識，也是鋪墊。不想看鋪墊可以往后翻一翻。
前面幾節介紹了 C 語言中指針，也討論了數組指針和指針數組的區別，但歸根結底，至今我們說的都是基礎數據類型定義的指針，C 語言有復合數據類型，那么它有復合數據類型的指針嗎？答案是肯定的，事實上，在 C 語言中復合類型指針的使用相當廣泛。
先來看看結構體指針。還是從實例出發，我們定義一個結構體類型，它有兩個成員，分別是 sleep_time(睡覺時間) 和 work_time(工作時間)，然后定義這種結構體類型的變量和指針：struct week{
double sleep_time;
double work_time;
};
struct week w;
struct week *pw = &w;
可以通過結構體指針 pw 訪問 week 結構體的成員：(*pw).sleep_time = 7.0;
這樣寫有點麻煩，因此 C 語言非常貼心的提供了“->”運算符，所以我們還可以這樣通過結構體指針訪問成員：pw->sleep_time = 7.0;
為什么要使用 C 語言中的指針
好了，現在我們已經知道 C 語言中的結構體指針怎么使用了，鋪墊完了。但是，明明使用結構體變量 w 就能很好的讀寫 week 結構體啊，為什么要用結構體指針呢？這不是麻煩了嗎？為什么要使用結構體指針，其實可以延伸到“為什么要使用指針”，本節將以結構體指針為例討論一下這個問題。
是的，僅僅訪問 week 的 sleep_time 成員，只使用結構體變量 w 就足夠了，再通過 pw 訪問真的麻煩了。但是工具會不會帶來方便，要看我們怎么使用，不能因為高射炮打蚊子不方便就說高射炮沒用。恰當的使用結構體指針，有利于我們寫出更加緊湊，效率更高的 C 程序。
一周有五天工作日，兩天周末，一般來說，在工作日(weekday)，人們的睡覺時間較短，工作時間較長，所以我們定義 weekday 函數來規劃工作日的時間：void weekday(struct week wd)
{
wd.sleep_time = 7.0; // 7 小時
wd.work_time = 8.5; // 8.5 小時
}
而在周末(weekend)則反過來，工作間較短，睡覺時間較長，所以我們定義 weekend 函數來規劃周末的時間：void weekend(struct week we)
{
we.sleep_time = 9.0; // 9 小時
we.work_time = 2.5; // 2.5 小時
}
這兩個函數很好的規劃了一周的睡覺和工作時間，但是卻并不好用。為什么呢？因為它倆只在自己內部規劃了，我們外界看不到啊！想在 main 函數把規劃好的時間打印出來都辦不到，因為它倆在自己內部規劃好以后，就把“規劃書”銷毀了。這里把 weekday 和 weekend 函數的局部變量比作“規劃書”，函數退出后，局部變量就自動銷毀了。可以參考《c語言入門5，一文徹底弄懂函數的形參和實參》一節。
可能你會說，那我可以把“規劃書”返回給 main 函數啊，讓 weekday 和 weekend 函數有返回值就可以了：struct week weekday(struct week wd)
{
wd.sleep_time = 7.0; // 7 小時
wd.work_time = 8.5; // 8.5 小時
return wd;
}
struct week weekend(struct week we)
{
we.sleep_time = 9.0; // 9 小時
we.work_time = 2.5; // 2.5 小時
return we;
}
int main()
{
struct week w;
w = weekday(w);
printf('weekday, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f ', w.sleep_time, w.work_time);
weekend(w);
printf('weekend, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f ', w.sleep_time, w.work_time);
return 0;
}
是的，這的確是一個解決問題的辦法，main 可以把 weekday 和 weekend 函數的“規劃書”打印出來了。
但是這種解決問題的辦法有一點臃腫，很多程序員把這樣的代碼稱為“不優雅”的代碼。你看，main 現在有一份空的“規劃書”，需要 weekday 和 weekend 函數處理。weekday 和 weekend 函數能處理，但是它們要復制一份“規劃書”回到自己內部做，這種復制就造成了空間浪費。此外，weekday 和 weekend 函數做完了規劃書，還要把“規劃書”再從自己內部取出，return 給 main，這就有時間浪費。
更節約資源，更有效率的做法是：weekday 和 weekend 函數處理這份“規劃書”時，直接處理 main 里的“規劃書”就可以了。不要復制后再處理，完事了還要在從自己內部傳出。那，weekday 和 weekend 函數應該怎么修改呢？請看：void weekday(struct week *wd)
{
wd->sleep_time = 7.0; // 7 小時
wd->work_time = 8.5; // 8.5 小時
}
void weekend(struct week *we)
{ we->sleep_time = 9.0; // 9 小時
we->work_time = 2.5; // 2.5 小時
}
int main()
{
struct week w;
weekday(&w);
printf('weekday, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f ', w.sleep_time, w.work_time);
weekend(&w);
printf('weekend, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f ', w.sleep_time, w.work_time);
return 0;
}
看到了沒，利用指針，整個 C 代碼簡潔多了。weekday 和 weekend 函數接收到的參數都是 main 里結構體變量 w 的地址，所以它倆都是直接操作 w 的。這樣就不用在自己的棧幀里復制一份 w 再處理了，也不用在處理完畢還要 return 給 main 了。
看到這里，你可能會說，什么嘛，不就是用指針代替了結構體做參數嗎？指針說不定比結構體還要耗空間呢！對嗎？一起來看下：結構體變量 w，它占用內存至少兩個 sizeof(double) 的空間(一個 double 型數據通常占用 8 字節空間)。而一個指針，不管它是什么類型的，在大多數 32 位計算機中，它只占 4 字節空間，在大多數 64 位計算機中，它也僅僅占 8 字節空間。所以使用指針做 weekday 和 weekend 函數的參數，在空間上，絕對是比直接使用 week 結構體節約空間的，何況指針還提升了效率，簡潔了代碼。如果是一個 char 型變量，它只占用 1 字節空間，這時使用指針的確更浪費空間。但是如果是一個非常復雜的結構體，它占用的內存空間甚至達幾千字節，這時使用指針就非常節約空間了。所以說，工具是死的，人是活的。
到這里，相信你已經了解 C 語言指針在節約空間，提升程序效率方面的作用了。事實上，這里我們介紹的僅僅是指針的冰山一角，在以后的文章里，你會愈發覺得 C 語言指針的強大的。
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