深入理解：指针变量的解引用 与 加法运算

前言

        指针变量的解引用和加法运算是非常高频的考点，也是难点，因为对初学者的不友好，这就导致了各大考试都很喜欢在这里出题，通常会伴随着强制类型转换、二维数组、数组指针等一起考查大家对指针的理解。但是不要怕，也许看完这篇文章你有了新的认识和理解，写的不透彻的地方也希望大家多多指正

理解：指针变量的解引用

我们分下面两步理解：

1. 解引用，拿出来的是什么？
2. 解引用，根据什么拿出来的？

1. 拿出来的是什么

        首先解引用拿出来的就是指针指向的内容，比如指针p指向的是这个地址，*p就是拿出来地址里面的内容；

2. 根据什么拿出来的

        指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限（能拿出几个字节）。

比如： char* 的指针解引用就只能访问1字节

#include 
int main()
{
    int a = 40000;
    int *p = &a;
    printf("%d\n", *(char*)p);
    return 0;
}

本应该是40000的值，咋变成64了？这其实就跟解引用的指针类型有关了，但是这里还涉及了一个知识点是大小端，上面是小端的结果，小端就是低位在低地址，高位在高地址；大端反之，所以会有不同的结果；因为解引用是从低地址开始的；大端结果就应该是0

int* 的指针的解引用就能访问4字节

#include 
int main()
{
    int a = 40000;
    int *p = &a;
    printf("%d\n", *p);
    return 0;
}

所以这里就是直接解引用了4个字节，只要是涉及多个字节了，取出来的要按照低位还是低位来算，切记不能以为先取出来的就是高位；

理解：指针变量的加法

我们来分这两步理解：

1. 指针变量的加法，加的是什么？
2. 指针变量的加法，是根据什么来加的？

1. 加的是什么

        我们首先来分析指针变量是什么，指针变量是一个地址，那指针变量的加法，实际上就是对这个指针变量代表的地址做加法，也就是向后移动指针变量指向的位置，让指向的地址更高。

2. 根据什么来加

        指针变量的加法是根据：指针变量的数据类型实现的；

指针 + n = 指针 + n*指针类型中的除*的类型所占字节

char*就是n

int*就是4n

比如：char*类型

char c = 0;
char *pc = &c;
printf("pc = %p\n", pc);
printf("pc + 1 = %p\n", pc + 1);

我们可以看到pc+1的值是向后移动了1个字节

比如：int*类型

int i = 0;
int *pi = &i;
printf("  pi = %p\n", pi);
printf("pi+1 = %p\n", pi + 1);

此时int类型的pi+1的值是向后移动了4个字节

比如：double*类型

double d = 0;
double *pd = &d;
printf("  pd = %p\n", pd);
printf("pd+1 = %p\n", pd + 1);

此时double类型的pd+1的值是向后移动了8个字节

例题

1. 普通的加法

#include 
int main()
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = arr;
    printf("%d\n", *(p + 1));
    printf("%d\n", p[1]);
    return 0;
}

答案及解析：2 2

首先p指向的是arr，arr是数组名，代表的是首元素的地址，所以p指向的就是首元素的地址

p数据类型为int*，p+1就是向后移动4*1个字节，到达arr[1]的地址，解引用是取4个字节，取到的就是arr[1]；

p既然是首元素地址，那p和arr就没区别，所以p[1] 等价于 arr[1]，为2；

2. 包含强制类型转换的加法

#include 
int main()
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = arr;
    printf("%d\n", *((char*)p + 1));
    printf("%d\n", *((short*)p + 2));
    return 0;
}

答案及解析：0 2

这时候我们必须要用二进制来表示数字，因为这里涉及到了强制类型转换；此时加法和解引用都会受到影响。所以这里的第一个输出语句，是先强制类型转换成char*类型，然后一直是对char*类型的指针进行加法和解引用，这里我一直按小端讲解

而我们的第二个输出语句则是强制转换short*，加法和解引用都是2字节

3. 包含二维数组和数组指针的加法

#include 
int main()
{
   int arr[2][2] = {{1, 2}, {3, 4}};
   int (*p)[2] = arr;
   printf("%d\n", **(p + 1));
   return 0;
}

在这里首先要知道二维数组名代表的是什么，我们必须清楚一个逻辑

二维数组是一维数组的数组，也就是说可以把二维数组看成存放一维数组的数组；

这样说肯定很抽象，我们看图：

二维数组名代表的是第一行的地址，也就是代表整个第一行，相当于&arr[0]，那二维数组名就是一个数组指针了，因为数组指针也是表示的一个数组的地址；所以我们可以定义一个数组指针p = arr；那p + 1，就要慎重了，p的数据类型是int (*)[2]，所以p+1，就是移动整个数组的大小，所以p+1 就指向的是arr[1]这个数组，p + 1 = &arr[1]，所以解引用一次就是取到了整个数组arr[1]，但是*(p + 1) = arr[1]，arr[1]是这个二维数组的行，相当于该行这个一维数组的数组名，既然是一维数组的数组名，就是首元素地址，那就是int*类型，再解引用就是解引用4字节，拿到的就是3.