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C++复习:C基础(指针)

为了正确地访问内存单元,必须为每个内存单元编上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元,所以通常也把这个地址称为指针。内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。

对于一个内存单元来说,单元的地址即为指针, 其中存放的数据才是该单元的内容。在C语言中, 允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此, 一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。

严格地说,一个指针是一个地址, 是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指针值,是变量。既然指针变量的值是一个地址,那么这个地址不仅可以是变量的地址,也可以是其它数据结构的地址。在一个指针变量中存放一个数组或一个函数的首地址有何意义呢? 因为数组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址, 也就找到了该数组或函数。这样一来,凡是出现数组,函数的地方都可以用一个指针变量来表示,只要该指针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做,将会使程序的概念十分清楚,程序本身也精练,高效。在C语言中,一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用“地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构,而“指针”虽然实际上也是一个地址,但它却是一个数据结构的首地址,它是“指向”一个数据结构的,因而概念更为清楚,表示更为明确。这也是引入“指针”概念的一个重要原因。

对指针变量的类型说明包括三个内容:
(1)指针类型说明,即定义变量为一个指针变量;
(2)指针变量名;
(3)变量值(指针)所指向的变量的数据类型。
  其一般形式为: 类型说明符 *变量名;
  其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指针变量所指向的变量的数据类型。
应该注意的是,一个指针变量只能指向同类型的变量,如float *p只能指向浮点变量,不能时而指向一个浮点变量, 时而又指向一个字符变量。

指针变量同普通变量一样,使用之前不仅要定义说明, 而且必须赋予具体的值。未经赋值的指针变量不能使用, 否则将造成系统混乱,甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址, 决不能赋予任何其它数据,否则将引起错误。在C语言中, 变量的地址是由编译系统分配的,对用户完全透明,用户不知道变量的具体地址。 C语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。其一般形式为: & 变量名; 如&a变示变量a的地址,&b表示变量b的地址。 变量本身必须预先说明。

指针变量可以进行某些运算,但其运算的种类是有限的。 它只能进行赋值运算和部分算术运算及关系运算。
1.指针运算符
(1)取地址运算符&
  取地址运算符&是单目运算符,其结合性为自右至左,其功能是取变量的地址。
(2)取内容运算符*
  取内容运算符*是单目运算符,其结合性为自右至左,用来表示指针变量所指的变量。在*运算符之后跟的变量必须是指针变量。需要注意的是指针运算符*和指针变量说明中的指针说明符* 不是一回事。在指针变量说明中,“*”是类型说明符,表示其后的变量是指针类型。而表达式中出现的“*”则是一个运算符用以表示指针变量所指的变量。

使用字符串指针变量与字符数组的区别
用字符数组和字符指针变量都可实现字符串的存储和运算。 但是两者是有区别的。在使用时应注意以下几个问题:
1. 字符串指针变量本身是一个变量,用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以该首地址为首的一块连续的内存空间中并以‘\0’作为串的结束。字符数组是由于若干个数组元素组成的,它可用来存放整个字符串。
2. 对字符数组作初始化赋值,必须采用外部类型或静态类型,如: static char st[]={“C Language”};而对字符串指针变量则无此限制,如: char *ps="C Language";
3. 对字符串指针方式 char *ps="C Language";可以写为: char *ps; ps="C Language";而对数组方式:
static char st[]={"C Language"};
不能写为:
char st[20];st={"C Language"};
而只能对字符数组的各元素逐个赋值。
  从以上几点可以看出字符串指针变量与字符数组在使用时的区别,同时也可看出使用指针变量更加方便。前面说过,当一个指针变量在未取得确定地址前使用是危险的,容易引起错误。但是对指针变量直接赋值是可以的。因为C系统对指针变量赋值时要给以确定的地址。因此,
char *ps="C Langage";
或者 char *ps;
ps="C Language";都是合法的。

函数指针变量
在C语言中规定,一个函数总是占用一段连续的内存区, 而函数名就是该函数所占内存区的首地址。 我们可以把函数的这个首地址(或称入口地址)赋予一个指针变量, 使该指针变量指向该函数。然后通过指针变量就可以找到并调用这个函数。 我们把这种指向函数的指针变量称为“函数指针变量”。
函数指针变量定义的一般形式为:
类型说明符 (*指针变量名)();
其中“类型说明符”表示被指函数的返回值的类型。“(* 指针变量名)”表示“*”后面的变量是定义的指针变量。 最后的空括号表示指针变量所指的是一个函数。
使用函数指针变量还应注意以下两点:
a. 函数指针变量不能进行算术运算,这是与数组指针变量不同的。数组指针变量加减一个整数可使指针移动指向后面或前面的数组元素,而函数指针的移动是毫无意义的。
b. 函数调用中"(*指针变量名)"的两边的括号不可少,其中的*不应该理解为求值运算,在此处它只是一种表示符号。


指针型函数
所谓函数类型是指函数返回值的类型。 在C语言中允许一个函数的返回值是一个指针(即地址), 这种返回指针值的函数称为指针型函数。
定义指针型函数的一般形式为:
类型说明符 *函数名(形参表)
{
…… /*函数体*/
}
其中函数名之前加了“*”号表明这是一个指针型函数,即返回值是一个指针。类型说明符表示了返回的指针值所指向的数据类型。

main函数可以带参数,这个参数可以认为是 main函数的形式参数。C语言规定main函数的参数只能有两个, 习惯上这两个参数写为argc和argv。因此,main函数的函数头可写为: main (argc,argv)C语言还规定argc(第一个形参)必须是整型变量,argv( 第二个形参)必须是指向字符串的指针数组。加上形参说明后,main函数的函数头应写为:
main (argc,argv)
int argv;
char *argv[];或写成:
main (int argc,char *argv[])
  由于main函数不能被其它函数调用, 因此不可能在程序内部取得实际值。那么,在何处把实参值赋予main函数的形参呢? 实际上,main函数的参数值是从操作系统命令行上获得的。当我们要运行一个可执行文件时,在DOS提示符下键入文件名,再输入实际参数即可把这些实参传送到main的形参中去。

通过指针访问变量称为间接访问, 简称间访。由于指针变量直接指向变量,所以称为单级间访。 而如果通过指向指针的指针变量来访问变量则构成了二级或多级间访。在C语言程序中,对间访的级数并未明确限制, 但是间访级数太多时不容易理解解,也容易出错,因此,一般很少超过二级间访。 指向指针的指针变量说明的一般形式为:
类型说明符** 指针变量名;

小结
1. 指针是C语言中一个重要的组成部分,使用指针编程有以下优点:
(1)提高程序的编译效率和执行速度。
(2)通过指针可使用主调函数和被调函数之间共享变量或数据结构,便于实现双向数据通讯。
(3)可以实现动态的存储分配。
(4)便于表示各种数据结构,编写高质量的程序。

2. 指针的运算
(1)取地址运算符&:求变量的地址
(2)取内容运算符*:表示指针所指的变量
(3)赋值运算
·把变量地址赋予指针变量
·同类型指针变量相互赋值
·把数组,字符串的首地址赋予指针变量
·把函数入口地址赋予指针变量
(4)加减运算
对指向数组,字符串的指针变量可以进行加减运算,如p+n,p-n,p++,p--等。对指向同一数组的两个指针变量可以相减。对指向其它类型的指针变量作加减运算是无意义的。
(5)关系运算
指向同一数组的两个指针变量之间可以进行大于、小于、 等于比较运算。指针可与0比较,p==0表示p为空指针。

3. 与指针有关的各种说明和意义见下表。
int *p;     p为指向整型量的指针变量
int *p[n];   p为指针数组,由n个指向整型量的指针元素组成。
int (*p)[n];  p为指向整型二维数组的指针变量,二维数组的列数为n
int *p()    p为返回指针值的函数,该指针指向整型量
int (*p)()   p为指向函数的指针,该函数返回整型量
int **p     p为一个指向另一指针的指针变量,该指针指向一个整型量。

4. 有关指针的说明很多是由指针,数组,函数说明组合而成的。
但并不是可以任意组合,例如数组不能由函数组成,即数组元素不能是一个函数;函数也不能返回一个数组或返回另一个函数。例如
int a[5]();就是错误的。

5. 关于括号
在解释组合说明符时, 标识符右边的方括号和圆括号优先于标识符左边的“*”号,而方括号和圆括号以相同的优先级从左到右结合。但可以用圆括号改变约定的结合顺序。

6. 阅读组合说明符的规则是“从里向外”。
从标识符开始,先看它右边有无方括号或园括号,如有则先作出解释,再看左边有无*号。 如果在任何时候遇到了闭括号,则在继续之前必须用相同的规则处理括号内的内容。例如:
int*(*(*a)())[10]
↑ ↑↑↑↑↑↑
7 6 4 2 1 3 5
上面给出了由内向外的阅读顺序,下面来解释它:
(1)标识符a被说明为;
(2)一个指针变量,它指向;
(3)一个函数,它返回;
(4)一个指针,该指针指向;
(5)一个有10个元素的数组,其类型为;
(6)指针型,它指向;
(7)int型数据。
因此a是一个函数指针变量,该函数返回的一个指针值又指向一个指针数组,该指针数组的元素指向整型量。


posted on 2007-06-19 11:28 在法律保护下合法地抢银行 阅读(270) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++


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