让你不再害怕指针

让你不再害怕指针

int array[20]={0};int *ptr=array;for(i=0;i<20;i++){(*ptr)++;ptr++；}

这个例子将整型数组中各个单元的值加1。由于每次循环都将指针ptr加1 个单元，所以每次循环都能访问数组的下一个单元。再看例子：例四：char a[20]="You_are_a_girl";int *ptr=(int *)a;ptr+=5;在这个例子中，ptr 被加上了5，编译器是这样处理的：将指针ptr 的值加上5 乘sizeof(int)，在32 位程序中就是加上了5 乘4=20。由于地址的单位是字节，故现在的ptr 所指向的地址比起加5 后的ptr 所指向的地址来说，向高地址方向移动了20 个字节。在这个例子中，没加5 前的ptr 指向数组a 的第0 号单元开始的四个字节，加5 后，ptr 已经指向了数组a 的合法范围之外了。虽然这种情况在应用上会出问题，但在语法上却是可以的。这也体现出了指针的灵活性。如果上例中，ptr 是被减去5，那么处理过程大同小异，只不过ptr 的值是被减去5 乘sizeof(int)，新的ptr 指向的地址将比原来的ptr 所指向的地址向低地址方向移动了20 个字节。下面请允许我再举一个例子:(一个误区)例五:

#includeint main(){char a[20]=" You_are_a_girl";char *p=a;char **ptr=&p;//printf("p=%d/n",p);//printf("ptr=%d/n",ptr);//printf("*ptr=%d/n",*ptr);printf("**ptr=%c/n",**ptr);ptr++;//printf("ptr=%d/n",ptr);//printf("*ptr=%d/n",*ptr);printf("**ptr=%c/n",**ptr);}

误区一、输出答案为Y 和o误解:ptr 是一个char 的二级指针,当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char),所以输出如上结果,这个可能只是少部分人的结果.误区二、输出答案为Y 和a误解:ptr 指向的是一个char *类型,当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char *)(有可能会有人认为这个值为1,那就会得到误区一的答案,这个值应该是4,参考前面内容), 即&p+4; 那进行一次取值运算不就指向数组中的第五个元素了吗?那输出的结果不就是数组中第五个元素了吗?答案是否定的.正解: ptr 的类型是char **,指向的类型是一个char *类型,该指向的地址就是p的地址(&p),当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,这个你去问上帝吧,或者他会告诉你在哪?所以最后的输出会是一个随机的值,或许是一个非法操作.总结一下:一个指针ptrold 加(减)一个整数n 后，结果是一个新的指针ptrnew，ptrnew 的类型和ptrold 的类型相同，ptrnew 所指向的类型和ptrold所指向的类型也相同。ptrnew 的值将比ptrold 的值增加(减少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。就是说，ptrnew 所指向的内存区将比ptrold 所指向的内存区向高(低)地址方向移动了n 乘sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。指针和指针进行加减：两个指针不能进行加法运算，这是非法操作，因为进行加法后，得到的结果指向一个不知所向的地方，而且毫无意义。两个指针可以进行减法操作，但必须类型相同，一般用在数组方面，不多说了。3、运算符&和*这里&是取地址运算符，*是间接运算符。&a 的运算结果是一个指针，指针的类型是a 的类型加个*，指针所指向的类型是a 的类型，指针所指向的地址嘛，那就是a 的地址。*p 的运算结果就五花八门了。总之*p 的结果是p 所指向的东西，这个东西有这些特点：它的类型是p 指向的类型，它所占用的地址是p所指向的地址。例六：int a=12; int b; int *p; int **ptr;p=&a; //&a 的结果是一个指针，类型是int*，指向的类型是//int，指向的地址是a 的地址。*p=24; //*p 的结果，在这里它的类型是int，它所占用的地址是//p 所指向的地址，显然，*p 就是变量a。ptr=&p; //&p 的结果是个指针，该指针的类型是p 的类型加个*，//在这里是int **。该指针所指向的类型是p 的类型，这//里是int*。该指针所指向的地址就是指针p 自己的地址。*ptr=&b; //*ptr 是个指针，&b 的结果也是个指针，且这两个指针//的类型和所指向的类型是一样的，所以用&b 来给*ptr 赋//值就是毫无问题的了。**ptr=34; //*ptr 的结果是ptr 所指向的东西，在这里是一个指针，//对这个指针再做一次*运算，结果是一个int 类型的变量。4、指针表达式一个表达式的结果如果是一个指针，那么这个表达式就叫指针表式。下面是一些指针表达式的例子：例七：

int a,b;int array[10];int *pa;pa=&a; //&a 是一个指针表达式。Int **ptr=&pa; //&pa 也是一个指针表达式。*ptr=&b; //*ptr 和&b 都是指针表达式。pa=array;pa++; //这也是指针表达式。

例八：

char *arr[20];char **parr=arr; //如果把arr 看作指针的话，arr 也是指针表达式char *str;str=*parr; //*parr 是指针表达式str=*(parr+1); //*(parr+1)是指针表达式str=*(parr+2); //*(parr+2)是指针表达式

由于指针表达式的结果是一个指针，所以指针表达式也具有指针所具有的四个要素：指针的类型，指针所指向的类型，指针指向的内存区，指针自身占据的内存。好了，当一个指针表达式的结果指针已经明确地具有了指针自身占据的内存的话，这个指针表达式就是一个左值，否则就不是一个左值。在例七中，&a 不是一个左值，因为它还没有占据明确的内存。*ptr 是一个左值，因为*ptr 这个指针已经占据了内存，其实*ptr 就是指针pa，既然pa 已经在内存中有了自己的位置，那么*ptr 当然也有了自己的位置。5、数组和指针的关系数组的数组名其实可以看作一个指针。看下例：例九：

intarray[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;value=array[0]; //也可写成：value=*array;value=array[3]; //也可写成：value=*(array+3);value=array[4]; //也可写成：value=*(array+4);

上例中，一般而言数组名array 代表数组本身，类型是int[10]，但如果把array 看做指针的话，它指向数组的第0 个单元，类型是int* ，所指向的类型是数组单元的类型即int。因此*array 等于0 就一点也不奇怪了。同理，array+3 是一个指向数组第3 个单元的指针，所以*(array+3)等于3。其它依此类推。例十：

char *str[3]={"Hello,thisisasample!","Hi,goodmorning.","Helloworld"};chars[80]；strcpy(s,str[0]); //也可写成strcpy(s,*str);strcpy(s,str[1]); //也可写成strcpy(s,*(str+1));strcpy(s,str[2]); //也可写成strcpy(s,*(str+2));

struct MyStruct{int a;int b;int c;};struct MyStruct ss={20,30,40};

int fun(char *);inta;char str[]="abcdefghijklmn";a=fun(str);int fun(char *s){int num=0;for(int i=0;;){num+=*s;s++;}return num;}

这个例子中的函数fun 统计一个字符串中各个字符的ASCII 码值之和。前面说了，数组的名字也是一个指针。在函数调用中，当把str作为实参传递给形参s 后，实际是把str 的值传递给了s，s 所指向的地址就和str 所指向的地址一致，但是str 和s 各自占用各自的存储空间。在函数体内对s 进行自加1 运算，并不意味着同时对str 进行了自加1 运算。8、指针类型转换当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时，赋值号的左边是一个指针，赋值号的右边是一个指针表达式。在我们前面所举的例子中，绝大多数情况下，指针的类型和指针表达式的类型是一样的，指针所指向的类型和指针表达式所指向的类型是一样的。例十五：float f=12.3;float *fptr=&f;int *p;在上面的例子中，假如我们想让指针p 指向实数f，应该怎么办？是用下面的语句吗？p=&f;不对。因为指针p 的类型是int *，它指向的类型是int。表达式&f 的结果是一个指针，指针的类型是float *,它指向的类型是float。两者不一致，直接赋值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0 上，对指针的赋值语句要求赋值号两边的类型一致，所指向的类型也一致，其它的编译器上我没试过，大家可以试试。为了实现我们的目的，需要进行"强制类型转换"：p=(int*)&f;如果有一个指针p，我们需要把它的类型和所指向的类型改为TYEP *TYPE， 那么语法格式是： (TYPE *)p；这样强制类型转换的结果是一个新指针，该新指针的类型是TYPE *，它指向的类型是TYPE，它指向的地址就是原指针指向的地址。而原来的指针p 的一切属性都没有被修改。（切记）一个函数如果使用了指针作为形参，那么在函数调用语句的实参和形参的结合过程中，必须保证类型一致，否则需要强制转换例十六：

void fun(char*);int a=125,b;fun((char*)&a);void fun(char*s){charc;c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c;c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c;}

注意这是一个32 位程序，故int 类型占了四个字节，char 类型占一个字节。函数fun 的作用是把一个整数的四个字节的顺序来个颠倒。注意到了吗？在函数调用语句中，实参&a 的结果是一个指针，它的类型是int *，它指向的类型是int。形参这个指针的类型是char *，它指向的类型是char。这样，在实参和形参的结合过程中，我们必须进行一次从int *类型到char *类型的转换。结合这个例子，我们可以这样来想象编译器进行转换的过程：编译器先构造一个临时指针char *temp，然后执行temp=(char *)&a，最后再把temp 的值传递给s。所以最后的结果是：s 的类型是char *,它指向的类型是char，它指向的地址就是a 的首地址。我们已经知道，指针的值就是指针指向的地址，在32 位程序中，指针的值其实是一个32 位整数。那可不可以把一个整数当作指针的值直接赋给指针呢？就象下面的语句：unsigned int a;TYPE *ptr; //TYPE 是int，char 或结构类型等等类型。a=20345686;ptr=20345686; //我们的目的是要使指针ptr 指向地址20345686ptr=a; //我们的目的是要使指针ptr 指向地址20345686编译一下吧。结果发现后面两条语句全是错的。那么我们的目的就不能达到了吗？不，还有办法：unsigned int a;TYPE *ptr; //TYPE 是int，char 或结构类型等等类型。a=N //N 必须代表一个合法的地址；ptr=(TYPE*)a； //呵呵，这就可以了。严格说来这里的(TYPE *)和指针类型转换中的(TYPE *)还不一样。这里的(TYPE*)的意思是把无符号整数a 的值当作一个地址来看待。上面强调了a 的值必须代表一个合法的地址，否则的话，在你使用ptr 的时候，就会出现非法操作错误。想想能不能反过来，把指针指向的地址即指针的值当作一个整数取出来。完全可以。下面的例子演示了把一个指针的值当作一个整数取出来，然后再把这个整数当作一个地址赋给一个指针：例十七：int a=123,b;int *ptr=&a;char *str;b=(int)ptr; //把指针ptr 的值当作一个整数取出来。str=(char*)b; //把这个整数的值当作一个地址赋给指针str。现在我们已经知道了，可以把指针的值当作一个整数取出来，也可以把一个整数值当作地址赋给一个指针。9、指针的安全问题看下面的例子：例十八：char s='a';int *ptr;ptr=(int *)&s;*ptr=1298；指针ptr 是一个int *类型的指针，它指向的类型是int。它指向的地址就是s 的首地址。在32 位程序中，s 占一个字节，int 类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s 所占的一个字节，还把和s 相临的高地址方向的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的？只有编译程序知道，而写程序的人是不太可能知道的。也许这三个字节里存储了非常重要的数据，也许这三个字节里正好是程序的一条代码，而由于你对指针的马虎应用，这三个字节的值被改变了！这会造成崩溃性的错误。让我们再来看一例：例十九：char a;int *ptr=&a;ptr++;*ptr=115;该例子完全可以通过编译，并能执行。但是看到没有？第3 句对指针ptr 进行自加1 运算后，ptr 指向了和整形变量a 相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么？我们不知道。有可能它是一个非常重要的数据，甚至可能是一条代码。而第4 句竟然往这片存储区里写入一个数据！这是严重的错误。所以在使用指针时，程序员心里必须非常清楚：我的指针究竟指向了哪里。在用指针访问数组的时候，也要注意不要超出数组的低端和高端界限，否则也会造成类似的错误。在指针的强制类型转换：ptr1=(TYPE *)ptr2 中，如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(ptr1 的类型)，那么在使用指针ptr1 来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2 的类型) 小于sizeof(ptr1 的类型)，那么在使用指针ptr1 来访问ptr2 所指向的存储区时是不安全的。至于为什么，读者结合例十八来想一想，应该会明白的。10、结束语现在你是否已经觉得指针再也不是你所想的那么害怕了，如果你的回答是：对，我不怕了！哈哈，恭喜你，你已经掌握C 语言的精华了，C中唯一的难点就是指针，指针搞定其它小菜而已，重要的是实践，好吧，让我们先暂停C 的旅程吧，开始我们的C++编程，C 是对底层操作非常方便的语言，但开发大型程序本人觉得还是没有C++方便，至少维护方面不太好做。而且C++是面向对象的语言，现在基本已经是面向对象的天下了，所以建议学C++。C++是一门难学易用的语言，要真正掌握C++可不是那么容易的，将基本的学完后，就学数据结构吧，算法才是永恒的，程序设计语言层出不穷，永远学不完。学完之后就认真啃下STL 这根骨头吧，推荐书籍--------范型编程与STL 和STL 源码剖析。如果你达到了这样要求，再一次恭喜你，你已经是个程序高手了，甚至可以说是个算法高手，因为STL 里有大量的精华而高效的算法。唉，已经该说再见的时候了，让我们一起用我们的语言来谱写我们的人生吧，最后笑个，哈哈，睡觉了。好累，都2：00 了

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