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      深入理解C語言指針的奧秘(一)

      更新時間: 2007-02-05 23:10:48來源: 粵嵌教育瀏覽量:943

        
        指針是一個特殊的變量,它里面存儲的數(shù)值被解釋成為內(nèi)存里的一個地址。 要搞清一個指針需要搞清指針的四方面的內(nèi)容:指針的類型,指針所指向的 類型,指針的值或者叫指針所指向的內(nèi)存區(qū),還有指針本身所占據(jù)的內(nèi)存區(qū)。

        讓我們分別說明。

        先聲明幾個指針放著做例子:

        例一:

        (1)int*ptr;
        (2)char*ptr;
        (3)int**ptr;
        (4)int(*ptr)[3];
        (5)int*(*ptr)[4];
        
        指針的類型

        從語法的角度看,你只要把指針聲明語句里的指針名字去掉,剩下的部分就是這個指針的類型。這是指針本身所具有的類型。讓我們看看例一中各個指針的類型:

        (1)int*ptr;//指針的類型是int*
        (2)char*ptr;//指針的類型是char*
        (3)int**ptr;//指針的類型是int**
        (4)int(*ptr)[3];//指針的類型是int(*)[3]
        (5)int*(*ptr)[4];//指針的類型是int*(*)[4]

        怎么樣?找出指針的類型的方法是不是很簡單?

        指針所指向的類型

        當你通過指針來訪問指針所指向的內(nèi)存區(qū)時,指針所指向的類型決定了編譯器將把那片內(nèi)存區(qū)里的內(nèi)容當做什么來看待。

        從語法上看,你只須把指針聲明語句中的指針名字和名字左邊的指針聲明符*去掉,剩下的就是指針所指向的類型。

        例如:

        (1)int*ptr;//指針所指向的類型是int
        (2)char*ptr;//指針所指向的的類型是char
        (3)int**ptr;//指針所指向的的類型是int*
        (4)int(*ptr)[3];//指針所指向的的類型是int()[3]
        (5)int*(*ptr)[4];//指針所指向的的類型是int*()[4]

        在指針的算術運算中,指針所指向的類型有很大的作用。

        指針的類型(即指針本身的類型)和指針所指向的類型是兩個概念。當你對C越來越熟悉時,你會發(fā)現(xiàn),把與指針攪和在一起的"類型"這個概念分成"指針的類型"和"指針所指向的類型"兩個概念,是精通指針的關鍵點之一。我看了不少書,發(fā)現(xiàn)有些寫得差的書中,就把指針的這兩個概念攪在一起了,所以看起書來前后矛盾,越看越糊涂。

        指針的值,或者叫指針所指向的內(nèi)存區(qū)或地址

        指針的值是指針本身存儲的數(shù)值,這個值將被編譯器當作一個地址,而不是一個一般的數(shù)值。在32位程序里,所有類型的指針的值都是一個32位整數(shù),因為32位程序里內(nèi)存地址全都是32位長。 指針所指向的內(nèi)存區(qū)就是從指針的值所代表的那個內(nèi)存地址開始,長度為si zeof(指針所指向的類型)的一片內(nèi)存區(qū)。以后,我們說一個指針的值是XX,就相當于說該指針指向了以XX為首地址的一片內(nèi)存區(qū)域;我們說一個指針指向了某塊內(nèi)存區(qū)域,就相當于說該指針的值是這塊內(nèi)存區(qū)域的首地址。

        指針所指向的內(nèi)存區(qū)和指針所指向的類型是兩個完全不同的概念。在例一中,指針所指向的類型已經(jīng)有了,但由于指針還未初始化,所以它所指向的內(nèi)存區(qū)是不存在的,或者說是無意義的。

        以后,每遇到一個指針,都應該問問:這個指針的類型是什么?指針指的類型是什么?該指針指向了哪里?

        指針本身所占據(jù)的內(nèi)存區(qū)

        指針本身占了多大的內(nèi)存?你只要用函數(shù)sizeof(指針的類型)測一下就知道了。在32位平臺里,指針本身占據(jù)了4個字節(jié)的長度。

        指針本身占據(jù)的內(nèi)存這個概念在判斷一個指針表達式是否是左值時很有用。

        指針的算術運算 

        例如:

        例二:

        1、chara[20];
        2、int*ptr=a;
        ...
        ...
        3、ptr++;

        在上例中,指針ptr的類型是int*,它指向的類型是int,它被初始化為指向整形變量a。接下來的第3句中,指針ptr被加了1,編譯器是這樣處理的:它把指針ptr的值加上了sizeof(int),在32位程序中,是被加上了4。由于地址是用字節(jié)做單位的,故ptr所指向的地址由原來的變量a的地址向高地址方向增加了4個字節(jié)。

        由于char類型的長度是一個字節(jié),所以,原來ptr是指向數(shù)組a的第0號單元開始的四個字節(jié),此時指向了數(shù)組a中從第4號單元開始的四個字節(jié)。

        我們可以用一個指針和一個循環(huán)來遍歷一個數(shù)組,

        看例子:

        例三:

        intarray[20];
        int*ptr=array;
        ...
        //此處略去為整型數(shù)組賦值的代碼。
        ...
        for(i=0;i<20;i++)
        {
         (*ptr)++;
         ptr++;
        }

        這個例子將整型數(shù)組中各個單元的值加1。由于每次循環(huán)都將指針ptr加1,所以每次循環(huán)都能訪問數(shù)組的下一個單元。

        再看例子:

        例四:

        1、chara[20];
        2、int*ptr=a;
        ...
        ...
        3、ptr+=5;

        在這個例子中,ptr被加上了5,編譯器是這樣處理的:將指針ptr的值加上5乘sizeof(int),在32位程序中就是加上了5乘4=20。由于地址的單位是字節(jié),故現(xiàn)在的ptr所指向的地址比起加5后的ptr所指向的地址來說,向高地址方向移動了20個字節(jié)。在這個例子中,沒加5前的ptr指向數(shù)組a的第0號單元開始的四個字節(jié),加5后,ptr已經(jīng)指向了數(shù)組a的合法范圍之外了。雖然這種情況在應用上會出問題,但在語法上卻是可以的。這也體現(xiàn)出了指針的靈活性。

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