C语言中，为什么指向指针的指针的类型是int **？类型的话直接int*不就行了？
好的，我们来深入探讨一下 C 语言中为什么需要 `int `（指向指针的指针）而不是直接用 `int ` 来表示，以及这里的类型系统是如何工作的。
首先，我们得明白什么是“类型”在 C 语言中的作用。
在 C 语言中，类型不仅仅是一个标签，它承载着至关重要的信息，指导着编译器如何理解和操作内存中的数据：
1. 内存大小 (Size): 变量占用的字节数。`int` 通常是 4 个字节，`int ` 指针也通常是 4 个或 8 个字节（取决于系统架构），而 `int ` 作为指针的指针，其类型本身的大小也是一个固定值（通常和 `int ` 一样）。
2. 内存布局 (Layout): 数据在内存中如何组织。
3. 允许的操作 (Operations): 哪些算术运算、逻辑运算或者类型转换是合法的。
4. 解引用行为 (Dereferencing Behavior): 当你使用 `` 操作符访问一个指针所指向的内容时，编译器需要知道这个内容是什么类型，以便正确地读取指定字节数并将其解释为相应的值。
为什么 `int ` 不足以表达“指向指针的指针”？
让我们一步步来看：
`int`: 表示一个整数。编译器知道它是一个固定大小（例如 4 字节）的内存块，里面存储的是一个整数值。
`int `: 表示一个“指向 `int` 类型”的指针。编译器知道：
它本身是一个内存地址（例如 4 或 8 字节）。
当使用 `` 操作符解引用这个指针时（例如 `ptr_to_int`），它应该去指针指向的那个地址，读取 4 个字节（因为 `int` 是 4 字节），并将这 4 个字节解释为一个 `int` 值。
`int `: 表示一个“指向 `int ` 类型”的指针。这里的关键是，它指向的是一个指针本身，而不是一个 `int`。编译器知道：
它本身也是一个内存地址。
当使用 `` 操作符解引用这个指针时（例如 `ptr_to_ptr_to_int`），它应该去 `ptr_to_ptr_to_int` 指向的那个地址，读取一个 `int ` 的大小（例如 4 或 8 字节），并将这 4 或 8 字节解释为一个内存地址。然后，它会根据这个地址再进行一次解引用，最终得到一个 `int`。
如果我们尝试用 `int ` 来表示“指向指针的指针”，会发生什么？
假设我们有一个 `int var = 10;`。
那么 `int ptr_to_int = &var`。`ptr_to_int` 存储的是 `var` 的地址。
现在，我们想有一个指向 `ptr_to_int` 的指针。让我们尝试用 `int ` 来声明它：
```c
int var = 10;
int ptr_to_int = &var
// 尝试用 int 来存储 ptr_to_int 的地址
int ptr_to_ptr_attempt = &ptr_to_int;
```
现在，`ptr_to_ptr_attempt` 里面存储的是 `ptr_to_int` 这个变量在内存中的地址。
问题出现在当你尝试使用 `ptr_to_ptr_attempt` 来访问原始的 `int` 值时：
```c
// 编译器按照 int 的规则来解读 ptr_to_ptr_attempt
// 它会去 ptr_to_ptr_attempt 指向的地址 (也就是 ptr_to_int 的地址)
// 读取 ptr_to_int 的值。由于 ptr_to_int 是 int 类型，
// 它存储的是 var 的地址。所以这个操作读取的是一个地址值。
int value_obtained = ptr_to_ptr_attempt;
```
现在 `value_obtained` 里面存储的不是 `var` 的值 `10`，而是 `var` 的地址。
如果你想通过 `ptr_to_ptr_attempt` 来获取 `10` 这个值，你需要两次解引用：
```c
// 要想得到 10，你需要先解引用 ptr_to_ptr_attempt，得到的是 ptr_to_int (它存储了 var 的地址)
// 然后再解引用得到的值，这就相当于解引用了 ptr_to_int，从而得到 var 的值 10。
int actual_value = (int )ptr_to_ptr_attempt; // 这里编译器会报错，因为 ptr_to_ptr_attempt 是 int 类型，不能直接
```
看到了吧？编译器会在这里报错。为什么？因为你告诉编译器 `ptr_to_ptr_attempt` 是一个 `int `。 当你尝试对它进行 `` 操作时，第二次解引用 `(ptr_to_ptr_attempt)` 是不合法的。编译器不知道 `ptr_to_ptr_attempt` （ которое на самом деле является адресом `var`）应该被看作什么类型来进一步解引用。它只知道 `ptr_to_ptr_attempt` 应该被看作一个 `int`。
正确的方式是使用 `int `：
```c
int var = 10;
int ptr_to_int = &var
// 正确声明一个指向 int 的指针
int ptr_to_ptr_to_int = &ptr_to_int;
// 现在，编译器知道 ptr_to_ptr_to_int 是 int 类型。
// 第一次解引用 ptr_to_ptr_to_int 会得到一个 int (也就是 ptr_to_int)
// 第二次解引用 (ptr_to_ptr_to_int) 就会按照 int 的规则去访问，得到一个 int (也就是 var 的值 10)
int final_value = ptr_to_ptr_to_int;
printf("%d ", final_value); // 输出 10
```
总结一下，类型 `int ` 的必要性在于：
1. 明确解引用次数和数据含义： `int ` 清晰地告诉编译器，它指向的是一个“地址”，而这个地址所指向的内容又是一个“地址”，而那个地址最终指向的才是真正的 `int` 值。每次解引用操作 (``) 都依赖于其前一个指针的类型来决定读取多少字节以及如何解释这些字节。
2. 支持多级间接寻址： C 语言允许通过多层指针进行间接访问。`int ` 是实现“指向指针的指针”这种机制的基础。如果你想修改一个函数内部的指针变量本身（而不是它指向的内容），你就需要传递一个指向该指针的指针。
例如，如果你有一个函数想分配内存并让调用者可以访问这个新内存块：
```c
void allocate_memory(int ptr_to_ptr, int size) {
ptr_to_ptr = (int )malloc(size sizeof(int)); // 修改的是调用者传入的 ptr 指针本身
if (ptr_to_ptr == NULL) {
// 处理错误
}
}
int main() {
int my_array = NULL; // my_array 是一个指向 int 的指针，初始为 NULL
allocate_memory(&my_array, 5); // 传递 my_array 的地址 (&my_array 的类型是 int )
// 现在 my_array 指向了分配的内存
my_array[0] = 100;
printf("%d ", my_array[0]); // 输出 100
free(my_array);
return 0;
}
```
在这个例子中，如果 `allocate_memory` 函数只接受 `int `，那么它接收到的是 `my_array` 值（也就是 `my_array` 当前指向的地址，在 `main` 中是 `NULL`）。函数内部对这个 `int ` 的修改（例如 `ptr = (int )malloc(...)`）只会影响函数内部的局部变量 `ptr`，而不会影响到调用者 `main` 中的 `my_array` 变量。通过 `int `，我们传递了 `my_array` 变量的地址，函数内部就可以通过 `ptr_to_ptr = ...` 来直接修改 `main` 函数中的 `my_array` 变量，使其指向新的内存空间。
用类比来理解：
`int`: 一个房间号码。
`int `: 一张纸条，上面写着一个房间号码。你拿着这张纸条，就可以找到对应的房间。
`int `: 一张纸条，上面写着另一张纸条的地址。你拿到第一张纸条，找到第二张纸条（那张纸条上面写着房间号码），然后再根据第二张纸条找到房间。
如果 `int ` 被声明为 `int `，那就相当于你的第二张纸条（里面写着房间号码）丢失了，你手里只有第一张纸条（写着第二张纸条的地址），你不知道如何找到房间。
总而言之，`int ` 是 C 语言类型系统设计的一部分，用于精确地表达和管理多级指针所指向的内存以及这些指针本身的地址，这对于实现复杂的内存操作和参数传递至关重要。直接使用 `int ` 来替代它会丢失类型信息，导致编译器无法正确地执行预期的操作。
首先，我们得明白什么是“类型”在 C 语言中的作用。
在 C 语言中，类型不仅仅是一个标签，它承载着至关重要的信息，指导着编译器如何理解和操作内存中的数据：
1. 内存大小 (Size): 变量占用的字节数。`int` 通常是 4 个字节，`int ` 指针也通常是 4 个或 8 个字节（取决于系统架构），而 `int ` 作为指针的指针，其类型本身的大小也是一个固定值（通常和 `int ` 一样）。
2. 内存布局 (Layout): 数据在内存中如何组织。
3. 允许的操作 (Operations): 哪些算术运算、逻辑运算或者类型转换是合法的。
4. 解引用行为 (Dereferencing Behavior): 当你使用 `` 操作符访问一个指针所指向的内容时，编译器需要知道这个内容是什么类型，以便正确地读取指定字节数并将其解释为相应的值。
为什么 `int ` 不足以表达“指向指针的指针”？
让我们一步步来看：
`int`: 表示一个整数。编译器知道它是一个固定大小（例如 4 字节）的内存块，里面存储的是一个整数值。
`int `: 表示一个“指向 `int` 类型”的指针。编译器知道：
它本身是一个内存地址（例如 4 或 8 字节）。
当使用 `` 操作符解引用这个指针时（例如 `ptr_to_int`），它应该去指针指向的那个地址，读取 4 个字节（因为 `int` 是 4 字节），并将这 4 个字节解释为一个 `int` 值。
`int `: 表示一个“指向 `int ` 类型”的指针。这里的关键是，它指向的是一个指针本身，而不是一个 `int`。编译器知道：
它本身也是一个内存地址。
当使用 `` 操作符解引用这个指针时（例如 `ptr_to_ptr_to_int`），它应该去 `ptr_to_ptr_to_int` 指向的那个地址，读取一个 `int ` 的大小（例如 4 或 8 字节），并将这 4 或 8 字节解释为一个内存地址。然后，它会根据这个地址再进行一次解引用，最终得到一个 `int`。
如果我们尝试用 `int ` 来表示“指向指针的指针”，会发生什么？
假设我们有一个 `int var = 10;`。
那么 `int ptr_to_int = &var`。`ptr_to_int` 存储的是 `var` 的地址。
现在，我们想有一个指向 `ptr_to_int` 的指针。让我们尝试用 `int ` 来声明它：
```c
int var = 10;
int ptr_to_int = &var
// 尝试用 int 来存储 ptr_to_int 的地址
int ptr_to_ptr_attempt = &ptr_to_int;
```
现在，`ptr_to_ptr_attempt` 里面存储的是 `ptr_to_int` 这个变量在内存中的地址。
问题出现在当你尝试使用 `ptr_to_ptr_attempt` 来访问原始的 `int` 值时：
```c
// 编译器按照 int 的规则来解读 ptr_to_ptr_attempt
// 它会去 ptr_to_ptr_attempt 指向的地址 (也就是 ptr_to_int 的地址)
// 读取 ptr_to_int 的值。由于 ptr_to_int 是 int 类型，
// 它存储的是 var 的地址。所以这个操作读取的是一个地址值。
int value_obtained = ptr_to_ptr_attempt;
```
现在 `value_obtained` 里面存储的不是 `var` 的值 `10`，而是 `var` 的地址。
如果你想通过 `ptr_to_ptr_attempt` 来获取 `10` 这个值，你需要两次解引用：
```c
// 要想得到 10，你需要先解引用 ptr_to_ptr_attempt，得到的是 ptr_to_int (它存储了 var 的地址)
// 然后再解引用得到的值，这就相当于解引用了 ptr_to_int，从而得到 var 的值 10。
int actual_value = (int )ptr_to_ptr_attempt; // 这里编译器会报错，因为 ptr_to_ptr_attempt 是 int 类型，不能直接
```
看到了吧？编译器会在这里报错。为什么？因为你告诉编译器 `ptr_to_ptr_attempt` 是一个 `int `。 当你尝试对它进行 `` 操作时，第二次解引用 `(ptr_to_ptr_attempt)` 是不合法的。编译器不知道 `ptr_to_ptr_attempt` （ которое на самом деле является адресом `var`）应该被看作什么类型来进一步解引用。它只知道 `ptr_to_ptr_attempt` 应该被看作一个 `int`。
正确的方式是使用 `int `：
```c
int var = 10;
int ptr_to_int = &var
// 正确声明一个指向 int 的指针
int ptr_to_ptr_to_int = &ptr_to_int;
// 现在，编译器知道 ptr_to_ptr_to_int 是 int 类型。
// 第一次解引用 ptr_to_ptr_to_int 会得到一个 int (也就是 ptr_to_int)
// 第二次解引用 (ptr_to_ptr_to_int) 就会按照 int 的规则去访问，得到一个 int (也就是 var 的值 10)
int final_value = ptr_to_ptr_to_int;
printf("%d ", final_value); // 输出 10
```
总结一下，类型 `int ` 的必要性在于：
1. 明确解引用次数和数据含义： `int ` 清晰地告诉编译器，它指向的是一个“地址”，而这个地址所指向的内容又是一个“地址”，而那个地址最终指向的才是真正的 `int` 值。每次解引用操作 (``) 都依赖于其前一个指针的类型来决定读取多少字节以及如何解释这些字节。
2. 支持多级间接寻址： C 语言允许通过多层指针进行间接访问。`int ` 是实现“指向指针的指针”这种机制的基础。如果你想修改一个函数内部的指针变量本身（而不是它指向的内容），你就需要传递一个指向该指针的指针。
例如，如果你有一个函数想分配内存并让调用者可以访问这个新内存块：
```c
void allocate_memory(int ptr_to_ptr, int size) {
ptr_to_ptr = (int )malloc(size sizeof(int)); // 修改的是调用者传入的 ptr 指针本身
if (ptr_to_ptr == NULL) {
// 处理错误
}
}
int main() {
int my_array = NULL; // my_array 是一个指向 int 的指针，初始为 NULL
allocate_memory(&my_array, 5); // 传递 my_array 的地址 (&my_array 的类型是 int )
// 现在 my_array 指向了分配的内存
my_array[0] = 100;
printf("%d ", my_array[0]); // 输出 100
free(my_array);
return 0;
}
```
在这个例子中，如果 `allocate_memory` 函数只接受 `int `，那么它接收到的是 `my_array` 值（也就是 `my_array` 当前指向的地址，在 `main` 中是 `NULL`）。函数内部对这个 `int ` 的修改（例如 `ptr = (int )malloc(...)`）只会影响函数内部的局部变量 `ptr`，而不会影响到调用者 `main` 中的 `my_array` 变量。通过 `int `，我们传递了 `my_array` 变量的地址，函数内部就可以通过 `ptr_to_ptr = ...` 来直接修改 `main` 函数中的 `my_array` 变量，使其指向新的内存空间。
用类比来理解：
`int`: 一个房间号码。
`int `: 一张纸条，上面写着一个房间号码。你拿着这张纸条，就可以找到对应的房间。
`int `: 一张纸条，上面写着另一张纸条的地址。你拿到第一张纸条，找到第二张纸条（那张纸条上面写着房间号码），然后再根据第二张纸条找到房间。
如果 `int ` 被声明为 `int `，那就相当于你的第二张纸条（里面写着房间号码）丢失了，你手里只有第一张纸条（写着第二张纸条的地址），你不知道如何找到房间。
总而言之，`int ` 是 C 语言类型系统设计的一部分，用于精确地表达和管理多级指针所指向的内存以及这些指针本身的地址，这对于实现复杂的内存操作和参数传递至关重要。直接使用 `int ` 来替代它会丢失类型信息，导致编译器无法正确地执行预期的操作。
网友意见
很简单：为了方便查错。
你可以通通强转为一级指针的，但代码复杂了之后，我都不用打赌了，你肯定会忘记你这个指针实际上是几重指针，到底需要解多少次引用才能拿到真实的数据。
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