什么是指针？
指针是一个变量，它的值是另一个变量的地址。在C/C++中，指针是一个强大的工具，可以让我们直接操作内存地址。指针的主要用途包括动态内存分配、数组和字符串处理、函数参数传递等。
一级指针
一级指针（也称为“指向数据的指针”）是指向变量的内存地址的指针。它们是最基本的指针类型。
定义与使用
定义一个指针时，我们使用*来表示它指向的变量类型。例如：
int a = 10;
int *p = &a; // p 是一个指向 int 类型变量的指针
在上面的例子中：
int *p声明了一个指向int类型变量的指针p。&a是操作符，用于获取变量a的地址，并将其赋给指针p。
我们可以通过指针 p 访问和修改 a 的值：
printf("a = %d\n", a); // 输出: a = 10
*p = 20;
printf("a = %d\n", a); // 输出: a = 20
二级指针
二级指针（也称为“指向指针的指针”）是指向一级指针的内存地址的指针。它们的作用是间接地操作指向某个数据的指针。
定义与使用
定义一个二级指针时，我们使用**来表示它指向的变量是一个指针。例如：
int a = 10;
int *p = &a; // p 是一个指向 int 的指针
int **pp = &p; // pp 是一个指向 int* 的指针
在上面的例子中：
int **pp声明了一个指向int*类型变量的指针pp。&p是操作符，用于获取指针p的地址，并将其赋给指针pp。
我们可以通过二级指针 pp 访问和修改一级指针 p，进而操作 a 的值：
printf("a = %d\n", a); // 输出: a = 10
**pp = 30;
printf("a = %d\n", a); // 输出: a = 30
应用场景
一级指针的常见应用
- 数组和字符串操作： 在C语言中，数组名其实是一个指向数组第一个元素的指针。因此，指针常用于数组和字符串的操作。
char str[] = "Hello";
char *p = str; // p 指向字符串 str 的第一个字符
- 动态内存分配： 使用函数如
malloc或calloc分配内存时，返回的就是指针。
int *p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10); // 分配一个大小为 10 个 int 的内存块
- 函数参数传递： 指针可以用来通过引用传递参数，使得函数可以修改传递给它的变量。
void modifyValue(int *p) {
*p = 20;
}
int a = 10;
modifyValue(&a);
二级指针的常见应用
-
动态二维数组： 二级指针可以用于动态分配二维数组，因为它们实际上是指针数组。
int **array = (int **)malloc(5 * sizeof(int *)); // 分配一个指向 5 个 int* 的数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
array[i] = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); // 每个 int* 指向 10 个 int 的数组
}
-
函数指针传递： 当我们需要修改指针本身（例如，重新分配内存或改变指向的地址）时，可以使用二级指针。
void allocateMemory(int **p) {
*p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
}
int *p = NULL;
allocateMemory(&p);
- 指向指针的链表结构： 在复杂的数据结构中，如多级链表或树，二级指针可以用来操作嵌套的指针。
总结
一级指针和二级指针是C/C++中处理内存和数据结构的基本工具。一级指针主要用于直接指向变量和数组，而二级指针则可以用来处理更复杂的动态数据结构或在函数间传递和修改指针。理解并正确使用指针是掌握C/C++编程的重要一步。
参考资料
- C++ Programming Language - Wikipedia
- Pointers in C - GeeksforGeeks
- C Dynamic Memory Allocation - TutorialsPoint
