指標

一個裝著「地址」的變數。 · ⏱ 約 40 分鐘

你會學到三件事

1. & 拿地址、* 去那個地址取東西
2. 為什麼 scanf 非要那個 & 不可
3. 指標不是難，是多了一層

開始之前

到目前為止，一個變數裝的是值。

這一課的變數裝的是「另一個變數在哪裡」。

🟢 先把編輯器打開，跟著下面一起做：跟著做

一、兩個符號

這兩個符號長得像，做的事不一樣：

1int n = 42;2int *p = &n;

⚠️ * 出現在兩個地方，意思不一樣：

1int *p = &n;     // 宣告時的 * ＝「p 是指標」2*p = 100;        // 使用時的 * ＝「去那裡」

這是初學者最容易糊掉的一點。記法： 宣告時的星號在講型別，使用時的星號在做動作。

積木盤上那三顆分別寫著「建立 … 指標變數 … 初始值 …」、 「取得 … 指向的值」與「把 … 存到 … 指向的位置」 ——⚠️ 積木上沒有星號，它把那個符號翻譯成了話。

二、一張圖

畫成圖是這樣：

    n                      p
 ┌──────┐              ┌──────┐
 │  42  │  ◄────────── │ 0x7f │
 └──────┘              └──────┘
  位址 0x7f              裝著 n 的位址

1printf("%d\n", *p);   // 42   ——去 0x7f 看，是 422*p = 100;             // 去 0x7f，把它改成 1003printf("%d\n", n);    // 100  ← 🔴 n 也變了

n 和 *p 是同一個東西的兩個名字。

三、🔴 所以 scanf 需要 &

第 1 課那個沒解釋的 &，現在可以解釋了。

所以 scanf 要的是「位址」：

1scanf("%d", &n);

scanf 要改變 n，而 C 傳參數的時候是傳值： 傳 n 進去的話，函式拿到的是一份複本，改它不會影響外面。

所以要傳「n 在哪裡」，函式才改得到本體。

& 不是 scanf 的怪癖，是 C 唯一能「改到外面」的方式。

⚠️ 這也是為什麼 scanf("%s", s) 不用 &： s 是陣列，而陣列名本身就已經是位址了。

四、空指標

NULL 表示「這個指標現在不指向任何東西」：

1int *p = NULL;      // 指向「什麼都沒有」

⚠️ 對 NULL 用 * 會讓程式當場當掉（segmentation fault）。

而那其實是好消息：一個指到亂七八糟地方的指標會安靜地毀掉別的東西， 而 NULL 至少會立刻停下來。

用之前先問：

1if (p != NULL) {2    printf("%d\n", *p);3}

完成的樣子

1#include <cstdio>2using namespace std;3int main() {4    int n = 42;5    int *p = &n;6    printf("%d\n", *p);7    *p = 100;8    printf("%d\n", n);9    return 0;10}

換你了

寫一個函式 void swap(int *a, int *b)，把兩個變數的值對調。

⚠️ 呼叫的時候要寫 swap(&x, &y)。不加 & 的話它交換的是複本， 而外面兩個變數紋風不動，程式不會報錯。

（這是 C 的經典練習，而它就是「為什麼需要指標」的答案。）

到編輯器做這一題：練習：寫一個 swap(int *a, int *b)

做一個

寫一個 void divmod(int a, int b, int *q, int *r)，把商和餘數分別寫回去。 用 divmod(47, 5, &q, &r) 叫它，印出 q 和 r。

🔴 一個函式只能 return 一個值，而這一題要兩個。指標就是那個出口。 ⚠️ 把 *q = ... 寫成 q = ... 會編得過而什麼都沒發生，試一次看看。

到編輯器做這一題：做一個：一次回傳兩個答案

這一課你做了什麼

• 你用 & 拿到了一個變數的地址
• 你用 * 透過地址改到了原本的變數
• 你知道 scanf 的 & 是什麼、為什麼不能省

如果卡住了