[C语言]指针的*理解
基础
首先简单介绍一下我认为指针比较基础的东西，指针指向一片地址，指针的值是这片地址的值（一般是32bits如0x000014FA,0x为16进制，十六进制下的一位等于4bit），指针本身也有地址，但和指针的值是完全两个东西，用指针可以对指针指向的地址上保存的值进行修改，注意，这完全是两个东西，计算机内存中的地址就像是盒子的编号（计算机本身自带），而地址上存的值就像是盒子内保存的东西，比如说这样
0x00000000(地址) 00000020 (值，32，这里为了方便写成16进制)
0x00000001 <—（指针的值就是这类东西）
0x00000002
假设有一个指针ptr,那么*ptr就可以表示指针指向的地址上所保存的值，可以作为左值，也就是说可以修改这片地址上所保存的值，&ptr就表示指针的地址，建议初学者把ptr和 *拆分开来看，int *ptr只是告诉你声明了一个变量ptr,这个ptr指向一个int类型（ptr的值上存的是int）
（都是干货）
还有指针数组，数组指针一些比较简单的结构，建议自行了解，只要注意ptr先和括号还是 * 结合就很容易看懂具体是什么
OK,下面进入正题，对指针的高阶理解，建议前面没看懂的先自学，对指针有初步了解后再往下看
C的内存设计（C Memory Management）
内存被分为四块，栈（stack）,堆（heap）,静态数据（static data）,代码(code)
其中栈保存的是局部变量，比如说在函数里定义的变量，他们的作用于仅限在函数内，它的存放方式是从上往下的；堆保存的是动态数据，通常是malloc函数分配的；静态数据保存在函数外定义的数据；代码保存所需执行的代码，只有在程序运行时才从内存中读取
对，你没有听错，内存也不是计算机跑代码的地方，充其量只是一个仓库，在运行的时候执行时需要一点读一点（具体可以关注我之后会出的RISC-V的教程，以伯克利CS61C课程为模板为各位介绍，话说今年不出意外的话，应该会到伯克利EE department深造，以后会更新更多高质量的内容，关注走一波）
计算机在处理时，是在处理器（processor）中处理的，是一个从内存读入然后写入的过程（写入就是修改一些内存中的变量的值）
malloc函数
这里我找了官方文档的介绍(官网路口，不谢)
Figure 1
Figure
void*会使你malloc的指针类型自动和左值的类型匹配，防止了bug
malloc通过按块划分，每块是前一块的一半大小，进行合并，来达到快速的分配内存
！！malloc必须和free配套使用，用一次malloc就要有对应的一次free，而不可以malloc两次，再free两次，首先对同一个地址free两次的操作是不可行的，其次第一次malloc的内存还在那儿，但是我们已经不知道它的具体位置了，没有释放掉，会出现内存泄漏
也就是说，当内存中空间足够时，会分配相应的内存，然后返回指向该内存头部的指针
这里从几个问题切入，让大家深入了解指针和malloc函数
一、
我曾今有一个疑问：就是malloc分配的指针能否进行指针算术，因为，我当时想的是，malloc会找一片内存，如果这片内存不够大，它会再找一片内存，然后把前一片内存的尾部和这一片内存的头部架桥连起来，这样的话指针算术就不管用了，因为指针算术的前提是内存连续，但是后来发现我的假设就错了，这里声明一下 ！！！！！malloc只会分配内存中连续的地址，如果没有一片连续的地址够大，那么就不分配了，返回NULL,就是这么任性
二、
如果函数里malloc要非常小心，因为你原本想要处理的数据存在某一片地址里，结果你申请了一片新的地址，利用指针修改的就不是原本地址上的值了，建议使用realloc，它会直接将之前那片内存地址直接移到一个新的地方。但实际上这也会迎来新的问题
作为函数参数传入的指针
我们知道，C语言和C++语言风格迥异，后者有类(class)的概念（虽然有时候继承很复杂的时候用起来比较操蛋），前者只有结构(struct)，后者可以使用引用（reference）,前者没有只能使用指针。当然最重要的是！！！！！C是值传递，传入的是一个copy，所以参数是个值得时候在函数里无法改变原本的值，因为根本不是同一个东西，只是一个copy。想要用函数改变值只能使用地址，告诉计算机到原本的地址上去改，这里C和C++的思想都是一样的，看下下面的例子，调用后y仍旧是3
这样就可以，当然传入的不是指针，而是直接传入y的地址。右边是C++的引用用法
没有初始化的指针是没有意义的，这里没给ptr的值（也就是地址），却直接在虚空地址上赋值
这里付一段我在二维链表中写的代码
我当时下意识想的写法并不是这样而是
(*(this_row->down)).left = (*(this_row->left)).down
----------------
| | <------
-----------------
这两种实际上是一样的，只是第二种更加直观一点，因为归根结底指针值只是地址，不会因为是this_row指向的element里的下指针所指向element里的左指针而有所区别，只要看最后的值就行了，这两个写法明显是等价的
就像下面的例子，只不过是作为右值
为什么要用指针
用函数改变指针
同样的，只不过我们这次应该传入的参数是指向指针的指针，下面这个反例，大家可以自己试试看跑出来的是什么