c语言入门23，一文弄懂为什么要使用指针，看完还不懂，你踢我

前面几节介绍了 C 语言中指针，也讨论了数组指针和指针数组的区别，但归根结底，至今我们说的都是基础数据类型定义的指针，C 语言有复合数据类型，那么它有复合数据类型的指针吗？答案是肯定的，事实上，在 C 语言中复合类型指针的使用相当广泛。

先来看看结构体指针。还是从实例出发，我们首先定义一个结构体类型，它有两个成员变量，分别是 sleep_time(睡觉时间) 和 work_time(工作时间)，然后定义这种类型的变量和指针：

struct week{
    double    sleep_time;
    double    work_time;
};
struct week w;
struct week *pw = &w;

可以通过结构体指针 pw 访问 week 结构体的成员：

(*pw).sleep_time = 7.0;

这样写有点麻烦，因此 C 语言非常贴心的提供了“->”运算符，所以我们还可以这样通过结构体指针访问成员：

pw->sleep_time = 7.0;

为什么要使用 C 语言中的指针

好了，现在我们已经知道 C 语言中的结构体指针怎么使用了，铺垫完了。但是，明明使用结构体变量 w 就能很好的读写 week 结构体啊，为什么要用结构体指针呢？这不是麻烦了吗？

为什么要使用结构体指针，其实可以延伸到“为什么要使用指针”，本节将以结构体指针为例讨论一下这个问题。

是的，仅仅访问 week 的 sleep_time 成员，只使用结构体变量 w 就足够了，这时再通过 pw 访问真的麻烦了。但是工具会不会带来方便，要看我们怎么使用。不能因为高射炮打蚊子不方便就说高射炮没用。

恰当的使用结构体指针，有利于我们写出更加紧凑，效率更高的 C 程序。一周有五天工作日，两天周末。一般来说，在工作日（weekday），人们的睡觉时间较短，工作时间较长，所以我们定义 weekday 函数来规划工作日的时间如下：

void weekday(struct week wd)
{
    wd.sleep_time = 7.0;        // 7 小时
    wd.work_time = 8.5;     // 8.5 小时
}

而在周末（weekend）则反过来，工作间较短，睡觉时间较长，所以我们定义 weekend 函数来规划周末的时间如下：

void weekend(struct week we)
{
    we.sleep_time = 9.0;        // 9 小时
    we.work_time = 2.5;     // 2.5 小时
}

这两个函数很好的规划了一周七天的睡觉和工作时间，但是却并不好用。为什么呢？因为它俩只在自己内部规划了，我们外界看不到啊！想在 main 函数把规划好的时间打印出来都办不到，因为它俩在自己内部规划好以后，就把“规划书”销毁了。

这里把 weekday 和 weekend 函数的局部变量比作“规划书”，函数退出后，局部变量就自动销毁了。可以参考《》一节。

可能你会说，那我可以把“规划书”返回给 main 函数啊，让 weekday 和 weekend 函数有返回值就可以了：

struct week weekday(struct week wd)
{
    wd.sleep_time = 7.0;        // 7 小时
    wd.work_time = 8.5;     // 8.5 小时
    return wd;
}
struct week weekend(struct week we)
{
    we.sleep_time = 9.0;        // 9 小时
    we.work_time = 2.5;     // 2.5 小时
    return we;
}
int main()
{
    struct week w;
    w = weekday(w);
    printf("weekday, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f\n",
                w.sleep_time, w.work_time);
    weekend(w);
    printf("weekend, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f\n",
                w.sleep_time, w.work_time);
    return 0;
}

是的，这的确是一个解决问题的办法，main 可以把 weekday 和 weekend 函数的“规划书”打印出来了。

但是这种解决问题的办法有一点臃肿，很多程序员把这样的代码称为“不优雅”的代码。你看，main 现在有一份空的“规划书”，需要 weekday 和 weekend 函数处理。weekday 和 weekend 函数能处理，但是它们要复制一份“规划书”回到自己内部做，这种复制就造成了空间浪费。此外，weekday 和 weekend 函数做完了规划书，还要把“规划书”再从自己内部取出，传给 main，这就有时间浪费。

更节约资源，更有效率的做法是：weekday 和 weekend 函数处理这份“规划书”时，直接处理 main 里的空“规划书”就可以了。不要复制后再处理，完事了还要在从自己内部传出。那，weekday 和 weekend 函数应该怎么修改呢？请看：

void weekday(struct week *wd)
{
    wd->sleep_time = 7.0;       // 7 小时
    wd->work_time = 8.5;        // 8.5 小时
}
void weekend(struct week *we)
{
    we->sleep_time = 9.0;       // 9 小时
    we->work_time = 2.5;        // 2.5 小时
}
int main()
{
    struct week w;
    weekday(&w);
    printf("weekday, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f\n",
                w.sleep_time, w.work_time);
    weekend(&w);
    printf("weekend, sleep time: %0.1f, work time: %0.1f\n",
                w.sleep_time, w.work_time);
    return 0;
}

看到了没，利用指针，整个 C 代码简洁多了。weekday 和 weekend 函数接收到的参数都是 main 里结构体变量 w 的地址，所以它俩都是直接操作 w 的。这样就不用在自己的栈帧里复制一份 w 再处理了，也不用在处理完毕还要 return 给 main 了。

看到这里，你可能会说，什么嘛，不就是用指针代替了结构体做参数吗？指针说不定比结构体还要耗空间呢！对吗？一起来看下：结构体变量 w，它占用内存至少两个 sizeof(double) 的空间（一个 double 型数据通常占用 8 字节空间）。而一个指针，不管它是什么类型的，在大多数 32 位计算机中，它只占 4 字节空间，在大多数 64 位计算机中，它也仅仅占 8 字节空间。所以使用指针做weekday 和 weekend 函数的参数，在空间上，绝对是比直接使用 week 结构体节约空间的，何况指针还提升了效率，简洁了代码。