江湖傳言：得指標者得C語言。不知道這句話是從什麼時候開始流傳的，不過這也不重要，重要的是我們隱約能從中感受到指標在C語言中的重要性。對於初學C語言的人來說，指標可能是大多數人心中的痛。筆者當年學C語言的時候在指標這塊還算順利，自以為已經熟練掌握了指標，等到後來學習資料結構的時候，才發現自己其實一直都理解偏了，那叫一個尷尬，所以至今我都不敢說自己學會了指標，就像大多數人都不敢說自己精通了C語言一樣。本文試圖用較為淺顯易懂的方式來重新認識指標。

先來看一個簡單的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int a, int b)
{
	int temp;
	printf("@@2  a = %d, b = %d\n", a, b);
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	printf("@@3  a = %d, b = %d\n", a, b);
}
int main(void) {
	int a = 1;
	int b = 3;
	printf("@1  a = %d, b = %d\n", a, b);
	swap(a, b);
	printf("@4  a = %d, b = %d\n", a, b);
	system("pause");
}
 

執行結果如下：

從程式的執行結果可以看到，在swap函式中明明完成了對a，b兩個變數的交換，可回到主函式後a，b還是原來那個a，b，主函式對swap函式的所作所為竟毫無反應，莫非電腦進了水？其實不然，來幾條列印語句看看發生了什麼。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int a, int b)
{
	int temp;
	printf("\n @@2  the address of a is: %p\n", &a);
	printf(" @@2  the address of b is: %p\n", &b);
	printf(" @@2  a = %d, b = %d\n", a, b);
	temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	printf("\n @@3  the address of a is: %p\n", &a);
	printf(" @@3  the address of b is: %p\n", &b);
	printf(" @@3  a = %d, b = %d\n", a, b);
}
int main(void) {
	int a = 1;
	int b = 3;
	printf(" @1  the address of a is: %p\n", &a);
	printf(" @1  the address of b is: %p\n", &b);
	printf(" @1  a = %d, b = %d\n", a, b);
	swap(a, b);
	printf("\n @4  the address of a is: %p\n", &a);
	printf(" @4  the address of b is: %p\n", &b);
	printf(" @4  a = %d, b = %d\n", a, b);
	system("pause");
}
 

注:printf("\[email protected]@2  the address of a is: %p\n",&a);語句中的%p（轉換說明符）和&（取地址運算子）可以列印變數在計算機中的儲存地址，“&”即為取地址運算子，這個後面會講到。

 執行結果如下：

上面這段程式碼增添了不少列印語句，顯得十分臃腫，但結論是十分清晰的：主函式main中的a，b的地址和swap函式中a，b的地址不同，原來他們不是同一個a，b。既然不是同一個，為了避免出現六耳獼猴的鬧劇，我們用c，d來代替swap中的a，b。程式碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int c, int d)
{
	int temp;
	printf("\n @@2  c = %d, d = %d\n", c, d);
	temp = c;
	c = d;
	d = temp;
	printf(" @@3  d = %d, d = %d\n", c, d);
}
int main(void)
{
	int a = 1;
	int b = 3;
	printf(" @1  a = %d, b = %d\n", a, b);
	swap(a, b);
	printf("\n @4  a = %d, b = %d\n", a, b);
	system("pause");
}
 

執行結果如下：

 這一切該作何解釋呢？我曾對此困惑了一段時間，直到看到了下面這句話:“C語言是以傳值的方式將引數值傳遞給被調函式--C語言之父”，所謂傳值，即為賦值，在這個程式中呼叫swap函式具體過程如下：

c = a, d =b;          (此時：a = 1, b = 3,c = 1, d = 3)

temp = c;

c = d;              (此時：a = 1,b = 3, c = 3, d = 4)

d = temp;       (此時：a = 1, b = 3,c = 3, d = 1)

從中可以看出：呼叫swap函式時，a和b對c和d賦完值後就沒它們什麼事了，交換數值只發生在c，d之間，所以swap函式結束後，a，b並沒有實現資料交換。

      那麼我們就無法實現資料交換這麼簡單的功能嗎？路總是有的。一種方法是直接在主函式中對a，b進行資料交換，這樣不會涉及值傳遞，但不符合C語言模組化的設計思路，當然也可以在swap（）函式中使用return語句，但只能返回一個值，所以並不可行。另一種方法就是運用指標。

      所謂指標者，即為儲存變數地址的變數（在計算機中，資料是按地址在記憶體中存放）。有兩個關於指標的運算子，分別是：取地址運算子“&”（用於獲取變數的記憶體地址）， 間接定址運算子“*”（用於訪問指標變數的內容）。可以這麼理解：有一個int型別的變數a，記作int a ，對變數a進行取地址運算即可得到一個指標變數b,b = &a(即變數b為變數a的地址，由於a是int型別的變數，所以b是一個int型別的指標變數，記作int* b（int*為變數b的資料型別）。在對b進行間接定址運算獲得b所代表的地址所存放的值(即為變數a的值），a = *b（即a = *(&a））.由於存在這種關係，所以我們可以理解為指標變數b指向了另一個變數a。具體可以參考以下程式碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
	int a = 1;
	int* b = &a;
	printf(" a = %d\n", a);
	printf(" the address of a is: %p\n", &a);
	printf(" b = %p\n", b);
	int c = *b;
	printf(" c = %d\n", c);
	system("pause");
}

執行結果如下：

好了，現在我們回到前面的問題：用指標實現數值交換，程式碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void swap(int* c, int* d)		//①
{
	int tmp;
	int* temp = &tmp;
	*temp = *c;			//②
	*c = *d;			//③
	*d = *temp;			//④
}
int main(void)
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	printf(" @1 a = %d\n", a);
	printf(" @1 b = %d\n", b);
	swap(&a, &b);
	printf("\n @2 a = %d\n", a);
	printf(" @2 b = %d\n", b);
	system("pause");
}
①
{
	int tmp;
	int* temp = &tmp;
	*temp = *c;			//②
	*c = *d;			//③
	*d = *temp;			//④
}
int main(void)
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	printf(" @1 a = %d\n", a);
	printf(" @1 b = %d\n", b);
	swap(&a, &b);
	printf("\n @2 a = %d\n", a);
	printf(" @2 b = %d\n", b);
	system("pause");
}

執行結果如下：

好了，我們再來看看這中間發生了什麼，為了更清晰，這次使用圖說話：

從圖中可以看出，在swap函式中我們只是交換了指標變數c和d所指的變數（即1和2），由於他們是由&a和&b賦值而得，但c和d本身並沒有任何改變，所以swap函式結束後，c就是&a, d就是&b，如下圖所示：

至此我們完成了兩個數的交換。

好了，說了這麼多，指標究竟有什麼用呢？這裡只說幾點：

一：指標可以使我們直接操作記憶體，這是很多其他高階語言所不具備的（比如Java）,直接對記憶體進行操作可以使得程式的執行效率更高。比如現在你需要對一個函式傳入一個結構體引數，這個結構體如下：

struct para {
	int data1;
	int data2;
	char data3;

//此處略去一萬字.....

double dataN; };

這麼一大塊資料，直接它傳入函式，，這是一件十分費力不討好的事，如果傳入這個結構體的指標，那就簡單高效多了，這就相當於你想把自己一大屋子的零食送人，你可以直接送到對方的屋子裡，比如叫輛卡車來拉，你也可以告訴對方零食在哪個房間，叫他自己來取，傳指標明顯屬於後者。

二：由於C語言函式只能返回一個值（使用return語句），當程式需要返回多個值時，return已經滿足不了人民日益增長的物質文化需要，這時我們可以考慮使用指標來實現，具體可參考上面用指標實現兩數交換的程式。

三：指標和結構體進行組合可以使我們更好地來組織資料，比如實現資料的動態儲存，­­­­­­­­­­­­­­­­對資料快速的進行查詢和排序。限於篇幅，在這裡就先不展開來談了。（未完待續）。