C语言的多级指针的上限及实现方法

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基础指针用法

• 众所周知，下面的一级和二级指针，是C语言里最经典的指针应用。

int  *p = &a;   //一级指针
int **q = &p;   //二级指针

指针级数最多有多少

• C语言规范
  规范本身并没有规定指针的级数，C语言语法ISO/IEC 9899:2018定义如下：

type-qualifier:
    const
    restrict
    volatile

type-qualifier-list:
    type-qualifier
    type-qualifier-list type-qualifier

pointer:
    * type-qualifier-list(opt)
    * type-qualifier-list(opt) pointer

从该词法定义上看， pointer是一个递归定义，没有限定 pointer 有多少级的。

• 编译器角度
  实际上的限制可能会取决于*，在当前编译器里能处理的栈的大小。因为在编译阶段，要把这个int ****** p这一类的东西做词法处理，******这个长度就可能会遇到当前处理栈的大小的问题。所以它的处理大小是取决于栈的大小的。

• 内存角度
  指针级数过多，涉及大量的变量，可能会占用更多的内存，有可能会有内存的限制。

如何实现多级指针

• 这里仅以1000级指针为例来说明。

利用递归的宏来实现

• 下面这种方法，仅适用于级别为NNN（如8、64等）的情况：

#define P(x)1 x x x x x x x x x x
int P(P(P(*))) p = NULL;

利用宏的堆叠来实现

• 这种方法，可根据需要实现不同级别的组合：

#define POINTER1 *
#define POINTER5 POINTER1 POINTER1 POINTER1 POINTER1 POINTER1 
#define POINTER10 POINTER5 POINTER5 
#define POINTER50 POINTER10 POINTER10 POINTER10 POINTER10 POINTER10 
#define POINTER100 POINTER50 POINTER50
#define POINTER500 POINTER100  POINTER100 POINTER100 POINTER100 POINTER100 
#define POINTER1000 POINTER500 POINTER500 

int POINTER1000 p =NULL;

小结

• 不提倡使用多级指针，一般使用多级指针的情况都可以通过其他方式来实现，本文仅简单探讨一下其实现方案。

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