本来准备在第二章讲完数据类型的，后来发现实在太多了。虽然c++使用指针的程度不如c，但是我还是想把“c语言的灵魂”详细地讲讲。
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回忆之前说的，一个变量包括三个基本属性：存储的信息的类型、内容、存储位置（地址）。信息的类型、内容分别在声明、赋值语句处标明。而信息的存储位置似乎没什么用。这里引出一个问题，：我们为什么需要知道变量的存储位置？知道后有什么用处？读者可以带着这个问题阅读本章。
1 指针是什么？
指针是一种特殊的数据类型，要与已有的数据类型组合才有意义；其值存储该种（与其组合的）数据类型的地址。int型指针便可存储某个int型变量的地址。声明格式如下：
type * name;? ? ? ? //在type后加上 * ，以表明这是一个这种类型的指针
1.1 取地址运算符 &
声明任意一种变量后，我们便可在变量左侧使用 & 来获得该变量的地址，如：
int a = 10;
int *p = &a; //p是int型的指针，初始化为变量a的地址
cout << p; //输出a的地址?1.2?解引用运算符 *
?声明任意一种指针后，我们便可在指针左侧使用 *?来获得该地址上的值，如：
int a = 10;
int *p = &a; //p是int型的指针，初始化为变量a的地址
cout << *p; //输出a的值，102 进一步理解指针?
2.1 硬币模型?（形象）
int a = 10;
int *p = &a; 如上述代码，有以下等价关系：
a == *p；
&a == p；
好比一枚硬币，其正面是值，背面是地址。对硬币正面使用 & 运算符，相当于使用硬币背面；对硬币背面使用 * 运算符，相当于使用硬币正面。换而言之，& 和 * 是将硬币翻面的运算。
2.2 内存空间模型（本质）
?声明语句构建了部分内存和变量名称之间的所属关系，int a 即表明分配了4字节的内存，可以使用变量名a进行追踪。而指针的值是1000，这表明将直接使用内存地址进行追踪，而不是使用变量名a。
3 使用指针
3.1 声明语法
已知同类型变量可在同一行声明，但指针略有不同，如：
int *a, b; //a是int指针，b是int上述代码告诉我们声明时，要在每个指针前面写上 * 。也可理解为对该变量解引用后才是该种数据类型（意即该变量是指针）。
3.2 空指针
未初始化的指针指向的位置是未知的。使用未初始化的指针就是使用未知内存，可能会导致系统崩溃，十分危险。如果确实在声明时没有初始化的目标，c++提供了空指针nullptr（c风格是NULL）以供解决风险。
nullptr：本质上就是0，对指向nullptr的指针解引用会直接终止程序，如：
int *p = nullptr; //或 int *p = NULL;
cout << p; //输出0
cout << *p; //程序终止
cout << "here"; //不执行3.3?手动管理内存：new 和 delete
直接声明的变后，c++将自动管理相应的内存。但是，我们也可通过new和delete运算符来手动管理内存。new 运算符将在堆内存（详见内存空间章节）中分配相应大小的内存，并返回该内存首地址的指针。delete将指针指向的堆内存释放。声明语法如下：
type *point_name = new type;
delete?point_name;
int *p = new int;
*p = 10;
cout << *p;
delete p; //一定要记得释放同时，也能使用new和delete声明数组：
type *point_name = new type [size];
delete [] point_name;? ? ? ? //注意这个方括号
int *p = new int[10];
p[1] = 10;
cout << p[1];
delete[] p;?由此可见，可以直接将指针名视为数组名（因为在c++内部数组与指针基本等价，详见后文）。
使用new和delete有以下规则：
- delete只能释放堆内存，即不使用delete释放不是new分配的内存
- delete只能释放一次（多次释放将报错）
- 使用new[]，则用delete[]；使用new，则用delete
- delete 指向nullptr的指针不会有问题
3.4 只读指针，const指针
?注意指针的声明：type?* name，name前共有三个位置可以放const，区别如下：
const int *a = new int;
int const *b = new int;
int *const c = new int;
*a = 10; //报错
*b = 10; //报错
*c = 10;
delete a; //记得释放
delete b;
delete c;const的位置只有在 * 前后的区别，
* 前表示指向的内容不可被修改， * 后表示指向的地址不可被修改。
前者（例中的a,b）可以指向多个地址，但是不能修改它们，是只读指针；
后者（例中的c）只能指向初始化时安排的地址，即这个指针的值不能改变，是const指针。
ps：实际上，我们经常把只读指针说成const指针，因为const指针用处不大。
4 数组和指针
4.1 数组名的意义?
?你认为下述代码会输出什么？?
int a[10] = {1, 2, 3};
cout << a;回忆数组的定义——在内存空间中连续放置的多个变量的整体，这个整体就是这一段连续内存的首地址。所以前文使用new分配的数组能使用int指针指向，且指针名和普通声明的数组名一样。
int *p = new int[10];
p[0] = 10;
cout << p << '\n';
cout << *p << '\n'; //输出10
int a[10] = {20};
cout << a << '\n';
cout << *a << '\n'; //输出20数组的首地址，便是第一个元素的地址，对数组名解引用便能得其值。
4.2 指针算术
指针也是变量，也有相应的运算符，p代表指针，n代表常数，具体如下：
*p 获得指针指向的值
&p 获得指针的地址
p + n?获得向后偏移n个单位（根据p指向的类型）的地址
p?- n?获得向前偏移n个单位（根据p指向的类型）的地址
p1 - p2 获得两个指针在内存空间中的距离
p++ 等同于p = p + 1? ? ? ? //p--,--p,++p同理
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
#define show(x) cout << #x ":\r\t" << setw(2) << x << endl;
int main()
{
int *a = new int, *b = new int, x, *c = &x;
show(a);
show(b);
show(c);
show(a + 1); //int是4字节，所以增加4（1个4字节）
show(a - 2); //减少8（2个4字节）
show(b - a); //堆内存之间的变量离得很近
show(a - b);
show(a - c); //栈内存离堆内存很远
delete a;
delete b;
}我的电脑上的输出：
a: ? ? ?0xe91600
b: ? ? ?0xe91620
c: ? ? ?0x61fdf4
a + 1: ?0xe91604
a - 2: ?0xe915f8
b - a: ? 8
a - b: ?-8
a - c: ?2213379
4.3 数组表示法与指针表示法
根据指针算术，这两句等价：?
a[i]；
*(a + i)；? ? ? ? // *a 等同于?*(a+0)?
因此，很多情况下数组和指针是有共性的，?你甚至可以想象：
int a[10];
int * const a = new int[10];这两者在使用上是等价的，区别是内存管理手段不同。?
而区别之一是：
- 数组名是const指针
- 对数组名使用 sizeof 运算符，得到整个数组大小；指针则是自身长度
- 对数组名使用 &，得到指向数组的指针；指针则是升维
请注意下述代码：?
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
#define show(x) cout << #x ":\r\t\t" << setw(2) << x << endl;
int main()
{
short a[10] = {22}, *p = a;
show(sizeof(&p)); //输出8，short二维指针的大小
show(sizeof(p)); //输出8，short指针的大小
show(sizeof(*p)); //输出2，short的大小
show(sizeof(&a)); //输出8，指针的大小，指向short数组
show(sizeof(a)); //输出20，short数组的大小，指向第一个short
show(sizeof(*a)); //输出2，第一个元素的大小
show(a);
show(&a + 1); //输出+20，单位是数组长
show(a + 1); //输出+2，单位是short
show(*a + 1); //输出23，第一个元素增加
}参考输出：
sizeof(&p): ? ? ?8
sizeof(p): ? ? ? 8
sizeof(*p): ? ? ?2
sizeof(&a): ? ? ?8
sizeof(a): ? ? ?20
sizeof(*a): ? ? ?2
a: ? ? ? ? ? ? ?0x61fdf0
&a + 1: ? ? ? ? 0x61fe04
a + 1: ? ? ? ? ?0x61fdf2
*a + 1: ? ? ? ? 23
再次可以看到，
- 数组名就是指向第一个元素的指针；
- 取地址是指向本数组的指针；
- 解引用是第一个元素。
- 指针加法的单位就是指针指向的大小。
声明一个5维指针z保证赋值出错，看vscode编辑器的报错可以帮助大家理解：
?
5 多维数组、多维指针
本节十分复杂，无意深入者可略过。
5.1 多维指针
首先，维数意味着什么？指针可以指向指针，把基本的数据类型定义为0维，每一级指针便增加一级维数。如：
int a0; //0维
int *a1; //1维指针
int **a2; //2维指针
int ***a3; //3维指针?使用时，每用一个 & ，维数上升1；每用一个 * ，维数下降1。维数降至0时，便是原数据。如：
?
5.2 * [] 组合
?分析下列代码：
int a[10][5]; //a是个二维数组，10行5列
int *b[10]; //b是个指针数组，包含10个int*
int **c; //c是个指针，指向int*
int(*d)[10]; //d是个指针，指向一个大小为10的int数组ps：因为 [] 的 优先级比 * 高，所以产生了b和d的区别
?b的声明的重要意义之一是管理多个不等长的数组
?
5.3 二维数组
对于二维数组a，有以下等价表示：
a[y][x];
*(*(a + y) + x);
*(a[y] + x);? ? ? ? //不好的表达
有实用价值的语句是：
int a[10][5]; //a是个二维数组，10行5列
&a; //int (*)[10][5]
a; //int (*)[5]
a[0]; //int * ,指向第一行
a[0][0]; //int，第一行第一列?因为 * 放在操作数左边， [] 放在操作数右边，所以单一地使用其中一种不容易发生混淆。?值得注意的是c++检查指针更为严格，指向多维数组的指针和该数据的同维指针在c++中是不同的，不能相互赋值。