C语言-一级指针和多级指针
一、一级指针
什么是一级指针：所有普通变量的地址都是一级指针，存放一级指针的变量就是一级指针变量。
什么是普通变量：在定义过程中，类型没有*号的变量就是普通变量。
二、一级指针类型
1、类型结构
普通变量的类型+*
char a = 'a';
char *p = &a; //char * = char + *
&a的类型为char *，放&a的变量p自然也是char *。=两边是天然一致的，不一致就需要强制类型转换。
2、如何理解（char *）
- char：指针指向空间的解释方式。
- *：表示它是一个指针。
3、a / &a / p / *p / &p各自的含义
char a = 'a';
char *p = &a;
- a：char的普通变量
- &a：a的指针，类型为char*
- p：char*指针变量
- *p：p中指针所指向的空间
- p为char*，*p解引用的时候，抵消了一个*，char就是p指向空间的解释方式。
- &p：变量p的指针。类型为char **
三、多级指针
什么是多级指针？
：指针变量的指针就是多级指针，指针变量也是变量，所以指针变量的每个字节也是有地址的，那么“指针变量”第一个字节的地址就是多级指针。
在多级指针的类型中，*的个数代表了指针的级数，n个*就是n级。
例如：一级指针变量的指针就是二级指针，存放二级指针的变量就是二级指针变量。
1、类型结构
二级指针的类型结构为，一级指针类型 + *，比如：
int a = 100;
int *p1 = &a;
int **p2 = &p1; //int ** = int * + *
&p1的类型是int**，存放&p1的变量p2自然也是int**。
2、如何理解（ int ** ）
int **解读：
- int*：指针指向空间的解释方式。
· *：最后一个*代表它是指针。
3、各自的含义
a / p1 / *p1 / &p1 / p2 / *p2 / **p2 / &p2
int a = 100;
int *p1 = &a;
int **p2 = &p1;
a：int变量p1：int *指针变量，用于存放int *的指针*p1：p1中指针所指向的空间
p1为int *，*p1解引用时，抵消一个*，解释方式为int&p1：一级指针变量p1的指针，为int **的二级指针p2：int **指针变量，用于存放int **的二级指针*p2：一级解引用，代表的是p2中指针所指向的空间，p2为int **，解引用时，抵消一个*，解释方式为int ***p2：二级解引用，代表p2所指向的p1所指向的空间，这里就是a的空间
如果需要一个等价代换的话：
**p2——————>*(*p2)——————>*p1 ————————>a &p2：二级指针变量p2的指针，类型为int ***
再例如下面这个情况：
int a = 100;
int *p1 = &a;
float **p2 = (float **)&p1;
*p2：按照float*解释p1
*p2 ——————> (float *)p1**p2：按照float解释a
**p2 ————> *(*p2) -----> *((float *)p1) ——————> (float)a四、一级指针和多级指针的异同
1、相同
不管是几级指针，都是一个地址，所有地址宽度都是一样的。
既然指针的宽度都是一样的，那么放指针的“指针变量”的宽度的也全都是一样的，不管它是多少级的指针变量。
2、不同
不同之处在于解引用的深度。
一级指针：解引用深度为1级
二级指针：解引用深度为2级
三级指针：解引用深度为3级
….
3、不同级别之间强制类型转换
不同级别之间的强制转换，改变的是解引用的深度。
1）例子1
int a = 10;
int *p = &a; //&a为int *
解引用深度：*p为1级，抵消了一个*，按照int去解释所指向的a空间。
int a = 10;
int **p = (int **)&a; // &a为int *
解引用深度变为了2级：*p：抵消一个*，按照int *去解释所指向的a空间
**p：抵消两个**，按照int去解释a的10所指向的空间
**p --> *(*p) ---> *(a) ———> *10 // 非法操作事实上10根本不是一个有效的地址，10并没有对应有效存储空间，就算有对应空间，
也是一个不明情况的非法空间，所以不能以指针的方式去解引用10，强行解引用的话，就会导致指针错误。
2）例子2
int a = 10;
int *p = &a;
int *p1 = (int *)&p; //&p为int **
解引用深度变为1级
*p1：抵消了一个*之后，以int方式解引用p1所指向p空间，将p中的指针&a强行解释为一个整形数。
*p1 ——————>(int)p ————————>(int)&a**p1：无法编译通过
**p1 ---> *(*p1) ——————>*((int)p) ————————> *((int)&a) ——————> *(整形)从以上等价后的结果可以看出，*(整形)在尝试对一个整形数进行解引用，这是无法编译通过的。
我们前面说过，同一个数但是类型不同，会有很大区别，当编译器检测到你对一个整形数进行解引用时，会直接报类型错误，提示你，你在尝试解引用一个整形数
对于强类型语言来说，不同类型的数据有自己的使用规则，不能乱用，整形的数据就不能当做站指针来用，
如果强行使用，编译器就会报错
如果你非要当做整形的数来用，必须做强制转换。
**((int **)p1) ----> *(&a) ——————*(int *指针)五、总结
不同级别之间的强制转换，会改变解引用的深度，因此可能会导致某些解引用为非法操作，
所以对不同级别指针进行强制转换时，一定要慎重，只有当确实有强制转换的需求时，我们才会进行不同级别的强制转换
为什么某些解引用为非法操作呢？
因为不同级别之间的强制转换，会导某些指针为非法指针，非法的意思就是：
- 要么指针指向的空间不存在，比如前面例子中
10，将10当做指针使用是不行的，因为不指向任何有效空间 - 要么指针类型不匹配，不允许进行解引用
对指针进行解引用时，一定要确保指针为合法指针，不合法情况有如下几种：
（1）类型不正确，解引用的根本就不是指针：*(整数) 像这种情况，直接会导致编译不通过
（2）指针所指向的空间压根就没有：指针的类型对的，但是指针没有对应任何空间。所以对这种指针进行解引用时，会导致指针错误，压根找不到空间，像这种情况，编译没问题，但是运行时会有指针错误
3）指针类型没问题，也有对应实际的存储空间，但是没有访问权限：
- 1）这不是你应该访问的空间
- 2）人家只允许读，你偏要写
像这种情况，编译也没问题，但是运行会有指针错误。
非法指针举例
1）一级指针
int *p1;
int fun(void)
{
int *p2;
*p1 = 100;
*p2 = 200;
}
*p1=100和*p2=100都有问题。
首先p1是全局变量，p1会被自动初始化为0，也就是说p1中的地址默认为0，但是0地址是没有对应实际内存空间的。
p2是fun函数内部的自动局部变量，自动局部变量栈在未初始化的时候为随机值，这个随机值会有问题：
1）问题1：如果这个随机值没有对应任何空间的话，*p解引用访问时的会导致指针错误，然后程序会被终止
2）问题2：如果恰好有对应某个空间，如果这个空间不允许写访问的话还好，因为这会直接导致指针错误，程序被终止，程序员就回去排查错误。
允许写的话更糟糕，因为这个空间很可能是其它变量的空间，这会导致数据的篡改，所以对指针进行解引用时，指针必须是合法的，只有这样才能访问正确的空间。
下面是代码的改进：
int a = 0;
int *p1 = &a;
int *p2;
p2 = malloc(4);
2）多级指针
int *p1;
int **p2 = &p1;
int fun(void)
{
**p2 = 100;
}
*p2 —> p1 一级解引用是正确的，二级解引用是指针错误。
改进：
int a = 0;
int *p1 = &a;
int **p2 = &p1;