指针让很多人感到困惑的原因是它们大多没有计算机架构背景。由于许多人似乎不知道计算机(机器)是如何实际实现的——在C/ c++中工作似乎很陌生。

一个练习是要求他们实现一个简单的基于字节码的虚拟机(在任何他们选择的语言中，python都很适合这个)，其中的指令集集中于指针操作(加载、存储、直接/间接寻址)。然后要求他们为该指令集编写简单的程序。

任何需要比简单加法稍微多一点的东西都会涉及到指针，它们肯定会得到指针。

我喜欢用数组和下标来解释它——人们可能不熟悉指针，但他们通常都知道下标是什么。

所以我说，假设RAM是一个数组(你只有10个字节的RAM):

unsigned char RAM[10] = { 10, 14, 4, 3, 2, 1, 20, 19, 50, 9 };

然后，指向变量的指针实际上只是该变量在RAM中的第一个字节的索引。

因此，如果你有一个指针/索引unsigned char index = 2，那么这个值显然是第三个元素，或者数字4。指针指向指针的指针是指将该数字本身用作索引，如RAM[RAM[index]]。

我会在纸上的列表上画一个数组，然后用它来显示一些东西，比如指向同一个内存的许多指针、指针算术、指针到指针等等。

在C/ c++语言中，指针为什么是许多新、甚至老大学生困惑的主要因素?

一个值的占位符的概念——变量——映射到我们在学校教的东西——代数。如果不理解内存在计算机中是如何物理布局的，就无法画出一个现有的并行图，而且没有人会考虑这种事情，直到他们处理低级别的事情——在C/ c++ /字节通信级别。

有没有什么工具或思维过程可以帮助你理解指针在变量、函数和级别之外是如何工作的?

地址框。我记得当我学习在微型计算机上编程BASIC时，有一些漂亮的书，里面有游戏，有时你必须在特定的地址中插入值。他们有一张图片，上面有一堆盒子，标有0、1、2……它解释说，只有一个小的东西(一个字节)可以装在这些盒子里，而它们有很多——一些计算机有多达65535!他们紧挨着，都有一个地址。

有什么好的实践可以让人达到“啊哈，我懂了”的水平，而不会让他们陷入整体概念中?基本上，就是模拟场景。

为了演习?创建一个结构体:

struct {
char a;
char b;
char c;
char d;
} mystruct;
mystruct.a = 'r';
mystruct.b = 's';
mystruct.c = 't';
mystruct.d = 'u';

char* my_pointer;
my_pointer = &mystruct.b;
cout << 'Start: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer++;
cout << 'After: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer = &mystruct.a;
cout << 'Then: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer = my_pointer + 3;
cout << 'End: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;

与上面的例子相同，除了在C中:

// Same example as above, except in C:
struct {
    char a;
    char b;
    char c;
    char d;
} mystruct;

mystruct.a = 'r';
mystruct.b = 's';
mystruct.c = 't';
mystruct.d = 'u';

char* my_pointer;
my_pointer = &mystruct.b;

printf("Start: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer++;
printf("After: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer = &mystruct.a;
printf("Then: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer = my_pointer + 3;
printf("End: my_pointer = %c\n", *my_pointer);

输出:

Start: my_pointer = s
After: my_pointer = t
Then: my_pointer = r
End: my_pointer = u

也许这通过例子解释了一些基础知识?

一个带有一组很好的图表的教程示例极大地帮助理解指针。

Joel Spolsky在他的《面试指南》文章中提出了一些关于理解指针的好观点:

出于某种原因，大多数人似乎生来就没有大脑中理解指针的那部分。这是一个天赋问题，而不是技能问题——它需要一种复杂的双重间接思维形式，而有些人就是做不到。

我不认为指针本身令人困惑。大多数人都能理解这个概念。现在你能想到多少个指针或者你能适应多少个间接层次。不需要太多就能让人崩溃。它们可能会被程序中的错误意外更改，这也会使它们在代码中出错时很难调试。

指针的复杂性超出了我们可以轻易教授的范围。让学生们互相指指点点和使用写有家庭住址的纸都是很好的学习工具。他们在介绍基本概念方面做得很好。事实上，学习指针的基本概念对于成功使用指针是至关重要的。然而，在产品代码中，通常会遇到比这些简单演示所能封装的复杂得多的场景。

我参与过的系统中，我们有一个结构指向另一个结构指向另一个结构。其中一些结构还包含嵌入式结构(而不是指向其他结构的指针)。这就是指针真正令人困惑的地方。如果你有多个间接层，你最终会得到这样的代码:

widget->wazzle.fizzle = fazzle.foozle->wazzle;

它很快就会让人感到困惑(想象更多的线，可能还有更多的关卡)。再加上指针数组和节点到节点的指针(树、链表)，情况就更糟了。我曾见过一些非常优秀的开发人员在开始开发这样的系统时迷失了方向，甚至是那些非常了解基础知识的开发人员。

Complex structures of pointers don't necessarily indicate poor coding, either (though they can). Composition is a vital piece of good object-oriented programming, and in languages with raw pointers, it will inevitably lead to multi-layered indirection. Further, systems often need to use third-party libraries with structures which don't match each other in style or technique. In situations like that, complexity is naturally going to arise (though certainly, we should fight it as much as possible).

我认为大学为帮助学生学习指针所能做的最好的事情就是使用良好的演示，并结合需要使用指针的项目。对于指针的理解，一个困难的项目要比上千个演示做得多。演示可以让您对指针有一个浅显的理解，但要深刻地理解指针，您必须真正地使用它们。