彻底搞定C语言指针详解完整时候初学者必备.docx

资源描述

《彻底搞定C语言指针详解完整时候初学者必备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《彻底搞定C语言指针详解完整时候初学者必备.docx（42页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、彻底搞定C语言指针详解完整时候初学者必备1.语言中变量的实质要理解C指针，我认为一定要理解C中“变量”的存储实质，所以我就从“变量”这个东西开始讲起吧！先来理解理解内存空间吧！请看下图：内存地址 6 7 8 9 10 11 12 13-。 | | | | | | |.。- -如图所示，内存只不过是一个存放数据的空间，就好像我的看电影时的电影院中的座位一样。每个座位都要编号，我们的内存要存放各种各样的数据，当然我们要知道我们的这些数据存放在什么位置吧！所以内存也要象座位一样进行编号了，这就是我们所说的内存编址。座位可以是按一个座位一个号码的从一号开始编号，内存则是按一个字节一个字节进行编

2、址，如上图所示。每个字节都有个编号，我们称之为内存地址。好了，我说了这么多，现在你能理解内存空间这个概念吗？我们继续看看以下的C、C+语言变量申明：int I；char a；每次我们要使用某变量时都要事先这样申明它，它其实是内存中申请了一个名为i的整型变量宽度的空间，和一个名为a的字符型变量宽度的空间。我们又如何来理解变量是如何存在的呢。当我们如下申明变量时：int I；char a；内存中的映象可能如下图：内存地址 6 7 8 9 10 11 12 13- -。| | | | | | | |.。-变量名|i |a |图中可看出，i在内存起始地址为6上申请了两个字节的空间，并命名为 i

3、. a在内存地址为8上申请了一字节的空间，并命名为a.这样我们就有两个不同类型的变量了。2.赋值给变量再看下面赋值：i=30a=t你当然知道个两个语句是将30存入i变量的内存空间中，将t字符存入a变量的内存空间中。我们可以这样的形象理解啦：内存地址 6 7 8 9 10 11 12 13- -。 | 30 | t | | | | |.。- -|i |a |3.变量在哪里？好了，接下来我们来看看&i是什么意思？是取i变量所在的地址编号嘛！我们可以这样读它：返回i变量的地址编号。你记住了吗？我要在屏幕上显示变量的地址值的话，可以写如下代码：printf；以上图的内存映象所例，屏幕上显示的

4、不是i值30，而是显示i的内存地址编号6了。当然实际你操作的时，i变量的地址值不会是这个数了。这就是我认为作为初学者们所应想象的变量存储实质了。请这样理解吧！最后总结代码如下：int mainint i=39;printf(“%dn”,i); /printf(“%dn”, &i); /现在你可知道、两个printf分别在屏幕上输出的是i的什么东西啊？好啦！下面我们就开始真正进入指针的学习了。二、指针是什么东西想说弄懂你不容易啊！我们许多初学指针的人都要这样的感慨。我常常在思索它，为什么呢？其实生活中处处都有指针。我们也处处在使用它。有了它我们的生活才更加方便了。没有指针，那生活才不方便

5、。不信？你看下面的例子。这是一个生活中的例子：比如说你要我借给你一本书，我到了你宿舍，但是你人不在宿舍，于是我把书放在你的2层3号的书架上，并写了一张纸条放在你的桌上。纸条上写着：你要的书在第2层3号的书架上。当你回来时，看到这张纸条。你就知道了我借与你的书放在哪了。你想想看，这张纸条的作用，纸条本身不是书，它上面也没有放着书。那么你又如何知道书的位置呢？因为纸条上写着书的位置嘛！其实这张纸条就是一个指针了。它上面的内容不是书本身，而是书的地址，你通过纸条这个指针找到了我借给你的本书。那么我们C，C+ 中的指针又是什么呢？请继续跟我来吧，看下面看一个申明一整型指针变量的语句如下：in

6、t * pi；pi是一个指针，当然我们知道啦，但是这样说，你就以为pi一定是个多么特别的东西了。其实，它也只过是一个变量而已。与上一篇中说的变量并没有实质的区别。不信你看下面图。内存地址6 7 8 9 10 11 12 13 14-.| 30 | t | | | | | | |- -变量 |i |a | | pi |由图示中可以看出，我们使用int *Pi申明指针变量；其实是在内存的某处申明一个一定宽度的内存空间，并把它命名为Pi.你能在图中看出pi与前面的i，a 变量有什么本质区别吗，没有，当然没有！pi也只不过是一个变量而已嘛！那么它又为什么会被称为指针？关键是我们要让这个变量

7、所存储的内容是什么。现在我要让pi成为真正有意义上的指针。请接着看下面语句：pi=&i；你应该知道 &i是什么意思吧！再次提醒你啦：这是返回i变量的地址编号。整句的意思就是把i地址的编号赋值给pi，也就是你在pi上写上i的地址编号。结果如下图所示：内存地址6 7 8 9 10 11 12 13 14-.| 30 | t | | | 6 | | |- -变量 |i |a | | pi |你看，执行完pi=&i；后，在图示中的系统中，pi的值是6.这个6就是i变量的地址编号，这样pi就指向了变量i了。你看，pi与那张纸条有什么区别？pi不就是那张纸条嘛！上面写着i的地址，而i就是那个本书。你

8、现在看懂了吗？因此，我们就把pi称为指针。所以你要记住，指针变量所存的内容就是内存的地址编号！好了，现在我们就可以通过这个指针pi来访问到i这个变量了，不是吗？。看下面语句：printf；那么*pi什么意思呢？你只要这样读它：pi内容所指的地址的内容，就pi这张“ 纸条”上所写的位置上的那本 “书”i .你看，Pi内容是6，也就是说 pi指向内存编号为6的地址。*pi嘛！就是它所指地址的内容，即地址编号6上的内容了。当然就是30的值了。所以这条语句会在屏幕上显示30.也就是说printf；语句等价于printf ，请结合上图好好体会吧！各位还有什么疑问，可以发Email： yyf977

9、.到此为止，你掌握了类似&i ， *pi写法的含义和相关操作吗。总的一句话，我们的纸条就是我们的指针，同样我们的pi也就是我们的纸条！剩下的就是我们如何应用这张纸条了。最后我给你一道题：程序如下char a,*paa=10pa=&a*pa=20printf( “%d”, a)你能直接看出输出的结果是什么吗？如果你能，我想本篇的目的就达到了。好了，就说到这了。Happy to Study！在下篇中我将谈谈“指针的指针”即对int * * ppa；中ppa 的理解。1.数组元素看下面代码int i,a=3,4,5,6,7,3,7,4,4,6;for (i=0;i<=9;i+)print

10、f ( “%d”, ai );很显然，它是显示a 数组的各元素值。我们还可以这样访问元素，如下int i,a=3,4,5,6,7,3,7,4,4,6;for (i=0;i<=9;i+)printf ( “%d”, *(a+i) );它的结果和作用完全一样2. 通过指针访问数组元素int i,*pa,a=3,4,5,6,7,3,7,4,4,6;pa =a ;/请注意数组名a直接赋值给指针 pafor (i=0;i<=9;i+)printf ( “%d”, pai ); 很显然，它也是显示a 数组的各元素值。另外与数组名一样也可如下：int i,*pa,a=3,4,5,6,7,3,7,4,

11、4,6;pa =a;for (i=0;i<=9;i+)printf ( “%d”, *(pa+i) );看pa=a即数组名赋值给指针，以及通过数组名、指针对元素的访问形式看，它们并没有什么区别，从这里可以看出数组名其实也就是指针。难道它们没有任何区别？有，请继续。3. 数组名与指针变量的区别请看下面的代码：int i,*pa,a=3,4,5,6,7,3,7,4,4,6;pa =a;for (i=0;i<=9;i+)printf ( “%d”, *pa );pa+ ; /注意这里，指针值被修改可以看出，这段代码也是将数组各元素值输出。不过，你把中的pa改成a试试。你会发现程序编译出

12、错，不能成功。看来指针和数组名还是不同的。其实上面的指针是指针变量，而数组名只是一个指针常量。这个代码与上面的代码不同的是，指针pa在整个循环中，其值是不断递增的，即指针值被修改了。数组名是指针常量，其值是不能修改的，因此不能类似这样操作：a+.前面4，5节中pai，*处，指针pa的值是使终没有改变。所以变量指针pa与数组名a可以互换。4. 申明指针常量再请看下面的代码：int i, a=3,4,5,6,7,3,7,4,4,6;int * const pa=a;/注意const的位置：不是 const int * pa，for (i=0;i<=9;i+)printf ( “%d”, *

13、pa );pa+ ; /注意这里，指针值被修改这时候的代码能成功编译吗？不能。因为pa指针被定义为常量指针了。这时与数组名a已经没有不同。这更说明了数组名就是常量指针。但是int * const a=3，4，5，6，7，3，7，4，4，6；/不行int a=3，4，5，6，7，3，7，4，4，6；/可以，所以初始化数组时必定要这样。以上都是在VC6.0上实验。1 int i 说起你知道我们申明一个变量时象这样int i ；这个i是可能在它处重新变赋值的。如下：int i=0；/i=20；/这里重新赋值了不过有一天我的程序可能需要这样一个变量，在申明时就赋一个初始值。之后我的程序在其它任何

14、处都不会再去重新对它赋值。那我又应该怎么办呢？用const ./*const int ic =20；/ic=40；/这样是不可以的，编译时是无法通过，因为我们不能对 const 修饰的ic重新赋值的。/这样我们的程序就会更早更容易发现问题了。/*有了const修饰的ic 我们不称它为变量，而称符号常量，代表着20这个数。这就是const 的作用。ic是不能在它处重新赋新值了。认识了const 作用之后，另外，我们还要知道格式的写法。有两种：const int ic=20；与int const ic=20；。它们是完全相同的。这一点我们是要清楚。总之，你务必要记住const 与int哪个

15、写前都不影响语义。有了这个概念后，我们来看这两个家伙：const int * pi与int const * pi ，按你的逻辑看，它们的语义有不同吗？呵呵，你只要记住一点，int 与const 哪个放前哪个放后都是一样的，就好比const int ic；与int const ic；一样。也就是说，它们是相同的。好了，我们现在已经搞定一个“双包胎”的问题。那么 int * const pi与前两个式子又有什么不同呢？我下面就来具体分析它们的格式与语义吧！2 const int * pi的语义我先来说说const int * pi是什么作用。看下面的例子：/*代码开始 *int i1=30

16、;int i2=40;const int * pi=&i1;pi=&i2; /4.注意这里，pi可以在任意时候重新赋值一个新内存地址i2=80; /5.想想看：这里能用*pi=80;来代替吗？当然不能printf( “%d”, *pi ) ; /6. 输出是80/*代码结束*语义分析：看出来了没有啊，pi的值是可以被修改的。即它可以重新指向另一个地址的，但是，不能通过*pi来修改i2的值。这个规则符合我们前面所讲的逻辑吗？当然符合了！首先const 修饰的是整个*pi。所以*pi是常量，是不能被赋值的。其次，pi前并没有用const 修饰，所以pi是指针变量，能被赋值重新指向另一内存地址的

17、。你可能会疑问：那我又如何用const 来修饰pi呢？其实，你注意到int * const pi中const 的位置就大概可以明白了。请记住，通过格式看语义。哈哈，你可能已经看出了规律吧？那下面的一节也就没必要看下去了。不过我还得继续我的战斗！3 再看int * const pi确实，int * const pi与前面的int const * pi会很容易给混淆的。注意：前面一句的const 是写在pi前和*号后的，而不是写在*pi 前的。很显然，它是修饰限定pi的。我先让你看例子：/*代码开始 *int i1=30;int i2=40;int * const pi=&i1;/pi=&

18、i2; 4.注意这里，pi不能再这样重新赋值了，即不能再指向另一个新地址。 /所以我已经注释了它。i1=80; /5.想想看：这里能用*pi=80;来代替吗？可以，这里可以通过*pi修改i1的值。 /请自行与前面一个例子比较。printf( “% d”, *pi ) ; /6.输出是80/*代码结束 *语义分析：看了这段代码，你明白了什么？有没有发现 pi值是不能重新赋值修改了。它只能永远指向初始化时的内存地址了。相反，这次你可以通过*pi来修改 i1的值了。与前一个例子对照一下吧！看以下的两点分析1）pi因为有了const 的修饰，所以只是一个指针常量：也就是说pi值是不可修改的。2）整

19、个*pi的前面没有const 的修饰。也就是说，*pi是变量而不是常量，所以我们可以通过 *pi来修改它所指内存i1的值总之一句话，这次的pi是一个指向int变量类型数据的指针常量。我最后总结两句：1) 如果const 修饰在*pi前则不能改的是*pi而不是指pi.2) 如果const 是直接写在pi前则pi不能改。请你务必先记住这两点，相信你一定不会再被它们给搞糊了。现在再看这两个申明语句int const *pi和int * const pi时，呵呵，你会头昏脑胀还是很轻松惬意？它们各自申明的pi分别能修改什么，不能修改什么？再问问自己，把你的理解告诉我吧，可以发帖也可以发到我的邮

20、箱！我一定会答复的。3) 补充三种情况。这里，我再补充以下三种情况。其实只要上面的语义搞清楚了，这三种情况也就已经被包含了。不过作为三种具体的形式，我还是简单提一下吧！情况一：int * pi指针指向const int i常量的情况/*begin*const int i1=40;int *pi;pi=&i1;/这样可以吗？不行，VC下是编译错。 /const int 类型的i1的地址是不能赋值给指向int 类型地址的指针pi的。否则pi岂不是能修改i1的值了吗！pi=(int* ) &i1;/这样可以吗？强制类型转换可是C所支持的。 /下编译通过，但是仍不能通过*pi=80来修改i1的

21、值。去试试吧！看看具体的怎样。/*end*情况二：const int * pi指针指向const int i1的情况/*begin*const int i1=40;const int * pi;pi=&i1;/两个类型相同，可以这样赋值。很显然，i1的值无论是通过pi还是i1都不能修改的。/*end*情况三：用const int * const pi申明的指针/*begin*int iconst int * const pi=&i;/你能想象pi能够作什么操作吗？pi值不能改，也不能通过pi修改i的值。因为不管是*pi还是pi都是const的。/*end*下篇预告：函数参数的指针传递

22、，值传递，引用传递迷惑。一、三道考题开讲之前，我先请你做三道题目。1.考题一：程序代码如下：void Exchg1(int x, int y)int tmp;tmp=x;x=y;y=tmp;printf (“x=%d,y=%dn”,x,y)void mainint a=4,b=6;Exchg1 (a,b) ;printf(“a=%d,b=%dn”,a,b)输出的结果：x=_， y=_a=_， b=_问下划线的部分应是什么，请完成。2.考题二：代码如下。Exchg2(int *px, int *py)int tmp=*px;*px=*py;*py=tmp;print(“*px=%d,*py=

23、%dn”,*px,*py);mainint a=4;int b=6;Exchg2( &a,&b);Print (“a=%d,b=%dn”, a, b);输出的结果为：*px=_， *py=_a=_， b=_问下划线的部分应是什么，请完成。3.考题三：Exchg2(int &x, int &y)int tmp=x;x=y;y=tmp;print(“x=%d,y=%dn”,x,y);mainint a=4;int b=6;Exchg2(a,b);Print(“a=%d,b=%dn”, a, b);输出的结果：x=_， y=_a=_， b=_问下划线的部分输出的应是什么，请完成。你不在机子上试，

24、能作出来吗？你对你写出的答案有多大的把握？正确的答案，想知道吗？好，废话少说，继续我们的探索之旅了。我们都知道：C语言中函数参数的传递有：值传递，地址传递，引用传递这三种形式。题一为值传递，题二为地址传递，题三为引用传递。不过，正是这几种参数传递的形式，曾把我给搞得晕头转向。我相信也有很多人与我有同感吧？下面请让我逐个地谈谈这三种传递形式。二、函数参数传递方式之一：值传递1.值传递的一个错误认识先看题一中Exchg1函数的定义：void Exchg1(int x, int y) /定义中的x,y变量被称为Exchg1函数的形式参数int tmp;tmp=x;x=y;y=tmp;prin

25、tf(“x=%d,y=% dn”,x,y)问：你认为这个函数是在做什么呀？答：好像是对参数 x，y的值对调吧？请往下看，我想利用这个函数来完成对a，b两个变量值的对调，程序如下：void mainint a=4,b=6;Exchg1 (a,b) /a,b变量为 Exchg1函数的实际参数。/ printf(“a=%d,b=%dn”,a,b)我问：Exchg1 里头的 printf语句会输出什么啊？我再问：Exchg1 后的 printf语句输出的是什么？程序输出的结果是：x=6 ， y=4a=4 ， b=6 /为什么不是a=6，b=4呢？奇怪，明明我把a，b分别代入了x，y中，并在函数里完成

26、了两个变量值的交换，为什么a，b变量值还是没有交换？如果你也会有这个疑问，那是因为你跟本就不知实参a，b与形参x，y的关系了。2.一个预备的常识为了说明这个问题，我先给出一个代码：int a=4；int x；x=a；x=x+3；看好了没，现在我问你：最终a值是多少，x值是多少？在这个代码中，你要明白一个东西：虽然a值赋给了x，但是a变量并不是x变量哦。我们对x任何的修改，都不会改变a变量。呵呵！虽然简单，并且一看就理所当然，不过可是一个很重要的认识喔。3.理解值传递的形式看调用Exch1函数的代码：mainint a=4,b=6;Exchg1(a,b) /这里调用了Exchg1函数

27、printf(“a=% d,b=%d”,a,b)Exchg1(a,b)时所完成的操作代码如下所示。int x=a;/int y=b;/注意这里，头两行是调用函数时的隐含操作int tmp;tmp=x;x=y;y=tmp;请注意在调用执行Exchg1函数的操作中我人为地加上了头两句：int x=a；int y=b；这是调用函数时的两个隐含动作。它确实存在，现在我只不过把它显式地写了出来而已。问题一下就清晰起来啦。原来，其实函数在调用时是隐含地把实参a，b 的值分别赋值给了x，y，之后在你写的Exchg1函数体内再也没有对a，b进行任何的操作了。交换的只是x， y变量。并不是a，b.当然a

28、，b的值没有改变啦！函数只是把a，b的值通过赋值传递给了x，y，函数里头操作的只是x，y的值并不是a，b的值。这就是所谓的参数的值传递了。哈哈，终于明白了，正是因为它隐含了那两个的赋值操作，才让我们产生了前述的迷惑。指向另一指针的指针一、针概念：早在本系列第二篇中我就对指针的实质进行了阐述。今天我们又要学习一个叫做指向另一指针地址的指针。让我们先回顾一下指针的概念吧！当我们程序如下申明变量：short int i；char a；short int * pi；程序会在内存某地址空间上为各变量开辟空间，如下图所示。内存地址6 78 9 10 11 12 13 14 15- - | |-

30、 /就是等价于I=5；你可以回看本系列的第二篇，那里有更加详细的解说。二、指针的地址与指向另一指针地址的指针在上一节中，我们看到，指针变量本身与其它变量一样也是在某个内存地址中的，如pi的内存起始地址是10.同样的，我们也可能让某个指针指向这个地址。看下面代码：short int * * ppi； /这是一个指向指针的指针，注意有两个*号ppi=第一句：short int * * ppi；申明了一个指针变量 ppi，这个ppi是用来存储一个short int * 类型指针变量的地址。第二句： &pi那就是取pi的地址，ppi=就是把pi的地址赋给了ppi.即将地址值10赋值给ppi.如下

32、earch里的字符。如果找到，函数通过第三个参数返回值为array字符串中第一个找到的字符的地址。如果没找到，则为pa为0.设计：依题意，实现代码如下void find1(char array, char search, char * pa)int i;for (i=0;*(array+i)!=0;i+)if (*(array+i)=search)pa=array+ibreak;else if (*(array+i)=0)pa=0;break;你觉得这个函数能实现所要求的功能吗？调试：我下面调用这个函数试试。void mainchar str=“afsdfsdfdf0”; /待查找的字符

33、串char a=d; /设置要查找的字符char * p=0; /如果查找到后指针p将指向字符串中查找到的第一个字符的地址。find1(str,a,p); /调用函数以实现所要操作。if (0=p )printf (“没找到！n”);/1.如果没找到则输出此句elseprintf(“找到了，p=%d”,p); /如果找到则输出此句分析：上面代码，你认为会是输出什么呢？运行试试。唉！怎么输出的是：没有找到！而不是：找到了，。明明a值为d，而str字符串的第四个字符是d，应该找得到呀！再看函数定义处：void find1看调用处：find1；依我在第五篇的分析方法，函数调用时会对每一个

34、参数进行一个隐含的赋值操作。整个调用如下：array=str;search=a;pa=p; /请注意：以上三句是调用时隐含的动作。int i;for (i=0;*(array+i)!=0;i+)if (* (array+i)=search)pa=array+ibreak;else if (*(array+i)=0) pa=0;break;哦！参数pa与参数search的传递并没有什么不同，都是值传递嘛！所以对形参变量pa值的修改并不会改变实参变量p值，因此p的值并没有改变。修正：void find2(char array, char search, char * ppa)int i;fo

35、r (i=0;*(array+i)!=0;i+)if (*(array+i)=search)*ppa=array+ibreak;else if (*(array+i)=0)*ppa=0;break;主函数的调用处改如下：find2； /调用函数以实现所要操作。再分析：这样调用函数时的整个操作变成如下：array=str;search=a;ppa=&p; /请注意：以上三句是调用时隐含的动作。int i;for (i=0;*(array+i)!=0;i+)if (*(array+i) =search)*ppa=array+ibreak;else if (*(array+i)=0)*ppa=0

36、;break;看明白了吗？ppa指向指针p的地址。对*ppa的修改就是对p值的修改。你自行去调试。经过修改后的程序就可以完成所要的功能了。看懂了这个例子，也就达到了本篇所要求的目的。函数名与函数指针一数调用一个通常的函数调用的例子：/自行包含头文件void MyFun(int x); /此处的申明也可写成：void MyFun( int );int main(int argc, char* argv)MyFun(10); /这里是调用MyFun(10);函数return 0;void MyFun(int x) /这里定义一个MyFun函数printf (“%dn”,x);这个MyFun

37、函数是一个无返回值的函数，它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧！看主函数中调用MyFun函数的书写格式：MyFun；我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数，知道 MyFun函数名代表的是一个功能。直到学习到函数指针概念时。我才不得不在思考：函数名到底又是什么东西呢？二函数指针变量的申明就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样，函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样，我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。在C系列语言中，任何一个变量，总是要先申明，之后才能使用的。那么，函数指针变量也应该要先申明吧？那又

38、是如何来申明呢？以上面的例子为例，我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP.下面就是申明FunP变量的方法：void ； /也可写成void ；你看，整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样，只不过我们把MyFun改成而已，这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。三通过函数指针变量调用函数有了FunP指针变量后，我们就可以对它赋值指向MyFun，然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的：/自行包含头文件void MyFun(int x); /这个申明也可写成：void MyFun( int );void (*FunP)(int ); /也可申明成void(*FunP)(int x)，但习惯上一般不这样。int main(int argc, char* argv)MyFun(10); /这是直接调用MyFun函数FunP=&MyFun; /将MyFun函数的地址赋给FunP变量(*FunP)(20);

展开阅读全文