理解指针的障碍是什么?可以做些什么来克服它们？

Question

为什么指针对许多C或C++的大学水平的新生甚至老学生来说是一个主要的困惑因素？是否有任何工具或思维过程可以帮助您理解指针在变量、函数和更高级别上是如何工作的？

有什么好的做法可以让人们达到“啊哈，我知道了”的水平，而不会让他们陷入整体概念的泥潭？基本上，类似于演练的场景。

Answer 1

在我的第一堂比较科学课上，我们做了以下练习。诚然，这是一个有大约200名学生的报告厅…

教授在黑板上写道：int john;

约翰站起来

教授写道：int *sally = &john;

萨利站起来，指着约翰。

教授：int *bill = sally;

比尔站起来，指着约翰

教授：int sam;

山姆站起来

教授：bill = &sam;

比尔现在指着山姆。

我想你明白我的意思了。我想我们花了大约一个小时来做这件事，直到我们复习了指针赋值的基础。

Answer 2

我发现一个对解释指针很有帮助的类比是超链接。大多数人都能理解，一个网页上的一个链接“指向”互联网上的另一个页面，如果你可以复制和粘贴那个超链接，那么它们都会指向同一个原始网页。如果您去编辑原始页面，然后沿着这些链接(指针)之一，您将获得新的更新页面。

Answer 3

指针似乎让这么多人感到困惑的原因是，它们大多很少或根本没有计算机体系结构方面的背景。由于许多人似乎不知道计算机(机器)实际上是如何实现的-在C/C++中工作似乎很陌生。

练习是要求他们实现一个简单的基于字节码的虚拟机(在他们选择的任何语言中，python对此都很有效)，并使用专注于指针操作(加载、存储、直接/间接寻址)的指令集。然后让他们为该指令集编写简单的程序。

任何需要比简单的加法稍微多一点的东西都会涉及到指针，他们肯定会得到它。