彻底搞定c语言指针

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所属分类:Programming

例:
int array[3]={35,56,37};
int *pa=array;
通过指针
pa
访问数组
array
的三个单元的方法是:
*pa;

//访问了第
0
号单元
*(pa+1);
//访问了第
1
号单元
*(pa+2);
//访问了第
2
号单元
从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。
所有的
C/C++编译器在排列数组的单元时,
总是把
各个数组单元存放在连续的存储区里,
单元和单元之间没有空隙。
但在存放结构对象的各个成员时,
在某种编译环境下,可能会需
要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐,需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节",
这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙

所以,在例十二中,即使*pstr
访问到了结构对象
ss
的第一个成员变量
a,也不能保证
*(pstr+1)就一定能访问到结构成员
b。
因为成员
a
和成员
b
之间可能会有若干填充字节,

不定*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的
就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节,嘿,这倒是个不错的方法。
不过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针
ptr
的方法。
7、指针和函数的关系
可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。
int fun1(char *,int);
int (*pfun1)(char *,int);
pfun1=fun1;
int a=(*pfun1)("abcdefg",7);
//通过函数指针调用函数。
可以把指针作为函数的形参。在函数调用语句中,可以用指针表达式来作为实参。
例十四:
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

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

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,指向的地址是原指针指向的地址。而
原指针
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)
{
char c;
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

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

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
20345686
ptr=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

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。

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

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

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。

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