编辑“︁C 语言多级指针”︁

{{Note|本教程假设读者已掌握C语言基础指针概念（如一级指针、取地址运算符`&`和解引用运算符`*`）}}

= C语言多级指针 =

'''多级指针'''（Multi-level Pointers）是指向指针的指针，在C语言中常用于动态内存管理、多维数组处理及函数参数传递等场景。通过多级指针可以实现更灵活的数据结构操作。

== 基本概念 ==
多级指针的本质是'''链式存储的地址'''。当指针变量存储另一个指针的地址时，形成多级指针关系：

<mermaid>
graph LR
    A[二级指针] --> B[一级指针] --> C[实际变量]
</mermaid>

数学表达为：
<math>
\text{二级指针} \rightarrow \text{一级指针} \rightarrow \text{变量}
</math>

=== 声明语法 ===
{{Infobox|声明格式|2=
* 二级指针：<code>数据类型** 变量名;</code>
* 三级指针：<code>数据类型*** 变量名;</code>
* （以此类推）
}}

== 代码示例 ==
=== 二级指针基础 ===
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 42;
    int *ptr1 = &num;    // 一级指针
    int **ptr2 = &ptr1;  // 二级指针

    printf("num的值: %d\n", num);
    printf("通过ptr1访问: %d\n", *ptr1);
    printf("通过ptr2访问: %d\n", **ptr2);

    return 0;
}
</syntaxhighlight>

{{Output|
num的值: 42
通过ptr1访问: 42
通过ptr2访问: 42
}}

=== 三级指针示例 ===
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>

int main() {
    float val = 3.14;
    float *p1 = &val;
    float **p2 = &p1;
    float ***p3 = &p2;

    printf("原始值: %.2f\n", val);
    printf("三级指针解引用: %.2f\n", ***p3);

    // 修改值
    ***p3 = 6.28;
    printf("修改后的值: %.2f\n", val);

    return 0;
}
</syntaxhighlight>

{{Output|
原始值: 3.14
三级指针解引用: 3.14
修改后的值: 6.28
}}

== 内存模型分析 ==
以下示例展示三级指针的内存关系：
<mermaid>
graph TD
    A[val: 3.14] 
    B[p1] --> A
    C[p2] --> B
    D[p3] --> C
</mermaid>

对应的内存地址关系：
<syntaxhighlight lang="c">
printf("val地址: %p\n", &val);
printf("p1存储的地址: %p\n", p1);
printf("p2存储的地址: %p\n", p2);
printf("p3存储的地址: %p\n", p3);
</syntaxhighlight>

== 实际应用场景 ==
=== 动态二维数组 ===
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdlib.h>

int main() {
    int rows = 3, cols = 4;
    int **matrix = (int**)malloc(rows * sizeof(int*));
    
    for(int i = 0; i < rows; i++) {
        matrix[i] = (int*)malloc(cols * sizeof(int));
    }
    
    // 使用matrix[row][col]访问元素
    matrix[1][2] = 5;  // 第二行第三列赋值为5
    
    // 释放内存
    for(int i = 0; i < rows; i++) {
        free(matrix[i]);
    }
    free(matrix);
    
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

=== 函数参数传递 ===
当需要修改指针变量本身时：
<syntaxhighlight lang="c">
void allocateMemory(int **ptr) {
    *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));
    **ptr = 100;
}

int main() {
    int *p = NULL;
    allocateMemory(&p);  // 传递指针的地址
    printf("分配的值: %d\n", *p);
    free(p);
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

{{Output|
分配的值: 100
}}

== 常见错误 ==
{{Warning|
1. '''解引用层级错误'''：
   <syntaxhighlight lang="c">
   int x = 10;
   int **pp = &x;  // 错误！x不是指针类型
   </syntaxhighlight>

2. '''未初始化的多级指针'''：
   <syntaxhighlight lang="c">
   int ***ppp;  // 未初始化
   printf("%d", ***ppp);  // 段错误
   </syntaxhighlight>
}}

== 进阶理解 ==
多级指针的层级关系可以通过连续解引用验证：
<math>
\begin{align}
\text{三级指针} & : \text{***ppp} \\
\text{二级指针} & : \text{**pp} \\
\text{一级指针} & : \text{*p} 
\end{align}
</math>

== 总结 ==
{| class="wikitable"
|+ 多级指针特性总结
! 指针层级 !! 声明示例 !! 解引用方式 !! 典型应用
|-
| 一级指针 | <code>int* p</code> | <code>*p</code> | 单变量操作
|-
| 二级指针 | <code>int** pp</code> | <code>**pp</code> | 动态数组/修改指针
|-
| 三级指针 | <code>int*** ppp</code> | <code>***ppp</code> | 复杂数据结构
|}

{{KeyPoint|多级指针的核心原则：每一级指针存储的是上一级指针的地址，最终通过链式解引用访问目标数据}}

[[Category:编程语言]]
[[Category:C]]
[[Category:C 语言指针]]