C语言中的多级指针、指针数组与数组指针

在C语言中，指针是一个非常重要的概念，它为我们提供了直接操作内存地址的能力。通过指针，我们可以访问和修改内存中的数据，实现各种灵活的操作。本文将通过示例代码和详细解释，深入探讨C语言中的多级指针、指针数组和数组指针。

1. 多级指针

多级指针是指指向指针的指针。在C语言中，我们可以定义一个指针变量来存储另一个变量的地址，同样，我们也可以定义一个指针变量来存储另一个指针变量的地址。这就是所谓的二级指针，以此类推，还可以有三级指针、四级指针等。

示例代码：

int a = 20;
int *p = &a;    // 一级指针，指向变量a
int **pp = &p;  // 二级指针，指向一级指针p
int ***ppp = &pp; // 三级指针，指向二级指针pp
printf("%d \n", ***ppp); // 输出20

这里，我们通过三级指针ppp访问到了最初的变量a的值。需要注意的是，每增加一级指针，我们就需要多使用一个*来解引用。

2. 指针数组

指针数组是指数组中的每个元素都是一个指针。指针数组在C语言中常用于存储字符串、函数指针等。

示例代码：

int a1 = 10, b1 = 2, c1 = 3;
int *arr[] = {&a1, &b1, &c1}; // 定义一个指针数组，存储三个整型变量的地址
printf("%d\n", *arr[0]); // 输出10，访问指针数组的第一个元素所指向的值

int **p2 = arr; // 二级指针指向指针数组
printf("%d\n", **p2); // 输出10，通过二级指针访问指针数组的第一个元素所指向的值

这里，我们定义了一个指针数组arr，它存储了三个整型变量的地址。然后，我们定义了一个二级指针p2，让它指向指针数组arr，通过**p2访问到了指针数组的第一个元素所指向的值。

3. 数组指针

数组指针是指向数组的指针。在C语言中，数组名本身就是一个指向数组首元素的指针，但是数组指针和指向数组元素的指针是不同的。数组指针是指向整个数组的指针，它的步长是整个数组的大小。

示例代码：

int arr2[] = {111, 222, 333};
int(*pa)[3] = &arr2; // 定义一个数组指针，指向包含3个整数的数组
printf("%d %d %d\n", *(*pa + 0), *(*pa + 1), *(*pa + 2)); // 输出111 222 333

int arr3[][3]={{11,22,33},{44,55,66}};
int (*p3)[3]=arr3;
printf("%d\n",*(*(p3+1)+2)); // 输出66，通过数组指针访问二维数组的元素
printf("%d\n",p3[1][2]);    // 输出66，直接通过数组名访问二维数组的元素

这里，我们定义了一个数组指针pa，让它指向一个包含3个整数的数组。通过*(*pa + i)的方式，我们可以访问数组中的元素。需要注意的是，*pa表示的是整个数组的首地址，*pa + i表示的是数组中第i个元素的地址，*(*pa + i)表示的就是对应地址上的值了。

同样地，我们还展示了如何通过数组指针访问二维数组的元素。需要注意的是，p3+1表示的是跳过整个一行，因此*(p3+1)表示的是第二行的首地址，*(*(p3+1)+2)表示的就是第二行第三列的元素了。

总结

本文介绍了C语言中的多级指针、指针数组和数组指针的概念和用法。通过示例代码和详细解释，我们可以看到指针在C语言中的灵活性和强大之处。多级指针可以让我们间接地访问和修改内存中的数据；指针数组可以存储多个指针，常用于存储字符串、函数指针等；数组指针可以让我们以整个数组为单位进行操作，提供了更高的效率和灵活性。