C语言多级指针详解 - 通过实例理解一级、二级、三级指针

C语言多级指针详解 - 通过实例理解一级、二级、三级指针

引言

指针是C语言中的重要概念,而多级指针(指向指针的指针)往往让初学者感到困惑。本文将通过一个完整的示例程序,帮助大家理解多级指针的工作原理。这对后面数据结构的学习很有用!

一、示例代码

#include <stdio.h>

int main()
{
int a = 6; // 定义整型变量 a，并初始化为 6
int *p, **q, ***r; // 定义整型指针变量 p，二级指针变量 q，三级指针变量 r
p = &a;              // 将 p 指向 a 的地址
q = &p;              // 将 q 指向 p 的地址
r = &q;              // 将 r 指向 q 的地址

printf("%d\n", p);   // 输出 p 的值，即 a 的地址
printf("%d\n", &p);  // 输出 p 的地址
printf("%d\n", *p);  // 输出 p 指向的值，即 a 的值
printf("%d\n", *q);  // 输出 q 指向的值，即 p 的值，即 a 的地址
printf("%d\n", **q); // 输出 q 指向的指针的值，即 p 指向的值，即 a 的值
printf("%d\n", r);   // 输出 r 的值，即 q 的地址
printf("%d\n", *r);  // 输出 r 指向的指针的值，即 q 的值，即 p 的地址
printf("%d\n", **r); // 输出 r 指向的指针的指针的值，即 q 指向的指针的值，即 p 指向的值，即 a 的地址
printf("%d\n", ***r);// 输出 r 指向的指针的指针的指针的值，即 q 指向的指针的指针的值，即 p 指向的指针的值，即 a 的值

***r = 10;           // 将 p 指向的值，即 a 的值，修改为 10

printf("%d\n", *p);  // 输出 p 指向的值，即 a 的值
printf("%d\n", a);   // 输出 a 的值
return 0;
}

运行结果:
6422036
6422024
6
6422036
6
6422016
6422024
6422036
6
10
10
下面开始解释

二、指针基础回顾（先备知识）

1.生活中的类比

把内存比作快递柜，每个柜子都有编号（地址）
变量是柜子里的物品，指针是记录柜子号的纸条
示例：int a = 42; 就像在200号柜子放了一个数字42

2.指针变量定义

int *p;  // 声明一个"整型快递柜号记录纸条"

3.关键操作符

& 取地址符：获取柜子号（p = &a）
*解引用符：根据纸条找柜子里的物品（*p）

4.解引用本质

解引用的本质解释:

1. 解引用就是通过指针访问它所指向的内存地址中存储的值
2. 使用 * 运算符来进行解引用操作
3. 可以用解引用来读取或修改指向的变量的值

三、多级指针的本质

1.层级关系解析

2.递进式理解

int a = 6;      // 原始数据
int *p = &a;    // p保存a的地址（一级）
int **q = &p;   // q保存p的地址（二级）
int ***r = &q;  // r保存q的地址（三级）

四、代码逐行解析

1.变量定义阶段

int a = 6;
int *p, **q, ***r;

• p：能存储普通整型变量地址
• q：需要存储指针变量的地址
• r：需要存储二级指针的地址

2. 建立指向关系

p = &a;  // p → a
q = &p;  // q → p
r = &q;  // r → q

五、解引用过程详解

1. 三级指针修改值的过程

***r = 10;

分步解析：

1. r 存储的是q的地址
2. *r 得到q的内容（即p的地址）
3. **r 得到p的内容（即a的地址）
4. ***r 最终操作a的内存空间

2. 各层级访问对比

这里就像《洋葱》

就像原本的值是6被修改后是10
初始值：6 → “我就像一颗洋葱 永远是配角戏”
修改后：10 → “你会发现 你会讶异 你是我最压抑 最深处的秘密”

读者思考

如果声明四级指针int ****s，应该如何初始化？
为什么说printf(“%d”, &a)和printf(“%d”, p)的输出可能相同？
尝试画出四级指针的内存指向关系图