讓你不再害怕指針——C指針詳解

前言:復(fù)雜類(lèi)型說(shuō)明

? ? 要了解指針,多多少少會(huì)出現(xiàn)一些比較復(fù)雜的類(lèi)型,所以我先介紹一下如何完全理解一個(gè)復(fù)雜類(lèi)型,要理解復(fù)雜類(lèi)型其實(shí)很簡(jiǎn)單,一個(gè)類(lèi)型里會(huì)出現(xiàn)很多運(yùn)算符,他們也像普通的表達(dá)式一樣,有優(yōu)先級(jí),其優(yōu)先級(jí)和運(yùn)算優(yōu)先級(jí)一樣,所以我總結(jié)了一下其原則:從變量名處起,根據(jù)運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)結(jié)合,一步一步分析.下面讓我們先從簡(jiǎn)單的類(lèi)型開(kāi)始慢慢分析吧:

int p; //這是一個(gè)普通的整型變量
int *p; //首先從P 處開(kāi)始,先與*結(jié)合,所以說(shuō)明P 是一個(gè)指針,然后再與int 結(jié)合,說(shuō)明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類(lèi)型為int 型.所以P是一個(gè)返回整型數(shù)據(jù)的指針
int p[3]; //首先從P 處開(kāi)始,先與[]結(jié)合,說(shuō)明P 是一個(gè)數(shù)組,然后與int 結(jié)合,說(shuō)明數(shù)組里的元素是整型的,所以P 是一個(gè)由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組
int *p[3]; //首先從P 處開(kāi)始,先與[]結(jié)合,因?yàn)槠鋬?yōu)先級(jí)比*高,所以P 是一個(gè)數(shù)組,然后再與*結(jié)合,說(shuō)明數(shù)組里的元素是指針類(lèi)型,然后再與int 結(jié)合,說(shuō)明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類(lèi)型是整型的,所以P 是一個(gè)由返回整型數(shù)據(jù)的指針?biāo)M成的數(shù)組
int (*p)[3]; //首先從P 處開(kāi)始,先與*結(jié)合,說(shuō)明P 是一個(gè)指針然后再與[]結(jié)合(與"()"這步可以忽略,只是為了改變優(yōu)先級(jí)),說(shuō)明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容是一個(gè)數(shù)組,然后再與int 結(jié)合,說(shuō)明數(shù)組里的元素是整型的.所以P 是一個(gè)指向由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組的指針
int **p; //首先從P 開(kāi)始,先與*結(jié)合,說(shuō)是P 是一個(gè)指針,然后再與*結(jié)合,說(shuō)明指針?biāo)赶虻脑厥侵羔?然后再與int 結(jié)合,說(shuō)明該指針?biāo)赶虻脑厥钦蛿?shù)據(jù).由于二級(jí)指針以及更高級(jí)的指針極少用在復(fù)雜的類(lèi)型中,所以后面更復(fù)雜的類(lèi)型我們就不考慮多級(jí)指針了,最多只考慮一級(jí)指針.
int p(int); //從P 處起,先與()結(jié)合,說(shuō)明P 是一個(gè)函數(shù),然后進(jìn)入()里分析,說(shuō)明該函數(shù)有一個(gè)整型變量的參數(shù),然后再與外面的int 結(jié)合,說(shuō)明函數(shù)的返回值是一個(gè)整型數(shù)據(jù)
Int (*p)(int); //從P 處開(kāi)始,先與指針結(jié)合,說(shuō)明P 是一個(gè)指針,然后與()結(jié)合,說(shuō)明指針指向的是一個(gè)函數(shù),然后再與()里的int 結(jié)合,說(shuō)明函數(shù)有一個(gè)int 型的參數(shù),再與最外層的int 結(jié)合,說(shuō)明函數(shù)的返回類(lèi)型是整型,所以P 是一個(gè)指向有一個(gè)整型參數(shù)且返回類(lèi)型為整型的函數(shù)的指針
int *(*p(int))[3]; //可以先跳過(guò),不看這個(gè)類(lèi)型,過(guò)于復(fù)雜從P 開(kāi)始,先與()結(jié)合,說(shuō)明P 是一個(gè)函數(shù),然后進(jìn)入()里面,與int 結(jié)合,說(shuō)明函數(shù)有一個(gè)整型變量參數(shù),然后再與外面的*結(jié)合,說(shuō)明函數(shù)返回的是一個(gè)指針,,然后到最外面一層,先與[]結(jié)合,說(shuō)明返回的指針指向的是一個(gè)數(shù)組,然后再與*結(jié)合,說(shuō)明數(shù)組里的元素是指針,然后再與int 結(jié)合,說(shuō)明指針指向的內(nèi)容是整型數(shù)據(jù).所以P 是一個(gè)參數(shù)為一個(gè)整數(shù)據(jù)且返回一個(gè)指向由整型指針變量組成的數(shù)組的指針變量的函數(shù)

說(shuō)到這里也就差不多了,我們的任務(wù)也就這么多,理解了這幾個(gè)類(lèi)型,其它的類(lèi)型對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是小菜了,不過(guò)我們一般不會(huì)用太復(fù)雜的類(lèi)型,那樣會(huì)大大減小程序的可讀性,請(qǐng)慎用,這上面的幾種類(lèi)型已經(jīng)足夠我們用了. ?

?

一、細(xì)說(shuō)指針

指針是一個(gè)特殊的變量，它里面存儲(chǔ)的數(shù)值被解釋成為內(nèi)存里的一個(gè)地址。要搞清一個(gè)指針需要搞清指針的四方面的內(nèi)容：指針的類(lèi)型、指針?biāo)赶虻念?lèi)型、指針的值或者叫指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)、指針本身所占據(jù)的內(nèi)存區(qū)。讓我們分別說(shuō)明。

先聲明幾個(gè)指針?lè)胖隼樱?br /> 例一：

?

(1)int*ptr;

(2)char*ptr;

(3)int**ptr;

(4)int(*ptr)[3];

(5)int*(*ptr)[4];

1.指針的類(lèi)型

從語(yǔ)法的角度看，你只要把指針聲明語(yǔ)句里的指針名字去掉，剩下的部分就是這個(gè)指針的類(lèi)型。這是指針本身所具有的類(lèi)型。讓我們看看例一中各個(gè)指針的類(lèi)型： (1)int*ptr;//指針的類(lèi)型是int* (2)char*ptr;//指針的類(lèi)型是char* (3)int**ptr;//指針的類(lèi)型是int** (4)int(*ptr)[3];//指針的類(lèi)型是int(*)[3] (5)int*(*ptr)[4];//指針的類(lèi)型是int*(*)[4] 怎么樣？找出指針的類(lèi)型的方法是不是很簡(jiǎn)單？

2.指針?biāo)赶虻念?lèi)型

當(dāng)你通過(guò)指針來(lái)訪問(wèn)指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)時(shí)，指針?biāo)赶虻念?lèi)型決定了編譯器將把那片內(nèi)存區(qū)里的內(nèi)容當(dāng)做什么來(lái)看待。 從語(yǔ)法上看，你只須把指針聲明語(yǔ)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?biāo)赶虻念?lèi)型。例如： (1)int*ptr; //指針?biāo)赶虻念?lèi)型是int (2)char*ptr; //指針?biāo)赶虻牡念?lèi)型是char (3)int**ptr; //指針?biāo)赶虻牡念?lèi)型是int* (4)int(*ptr)[3]; //指針?biāo)赶虻牡念?lèi)型是int()[3] (5)int*(*ptr)[4]; //指針?biāo)赶虻牡念?lèi)型是int*()[4] 在指針的算術(shù)運(yùn)算中，指針?biāo)赶虻念?lèi)型有很大的作用。 指針的類(lèi)型(即指針本身的類(lèi)型)和指針?biāo)赶虻念?lèi)型是兩個(gè)概念。當(dāng)你對(duì)C 越來(lái)越熟悉時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，把與指針攪和在一起的"類(lèi)型"這個(gè)概念分成"指針的類(lèi)型"和"指針?biāo)赶虻念?lèi)型"兩個(gè)概念，是精通指針的關(guān)鍵點(diǎn)之一。我看了不少書(shū)，發(fā)現(xiàn)有些寫(xiě)得差的書(shū)中，就把指針的這兩個(gè)概念攪在一起了，所以看起書(shū)來(lái)前后矛盾，越看越糊涂。

3.指針的值----或者叫指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)或地址

指針的值是指針本身存儲(chǔ)的數(shù)值，這個(gè)值將被編譯器當(dāng)作一個(gè)地址，而不是一個(gè)一般的數(shù)值。在32 位程序里，所有類(lèi)型的指針的值都是一個(gè)32 位整數(shù)，因?yàn)?2 位程序里內(nèi)存地址全都是32 位長(zhǎng)。指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)就是從指針的值所代表的那個(gè)內(nèi)存地址開(kāi)始，長(zhǎng)度為si zeof(指針?biāo)赶虻念?lèi)型)的一片內(nèi)存區(qū)。以后，我們說(shuō)一個(gè)指針的值是XX，就相當(dāng)于說(shuō)該指針指向了以XX 為首地址的一片內(nèi)存區(qū)域；我們說(shuō)一個(gè)指針指向了某塊內(nèi)存區(qū)域，就相當(dāng)于說(shuō)該指針的值是這塊內(nèi)存區(qū)域的首地址。指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)和指針?biāo)赶虻念?lèi)型是兩個(gè)完全不同的概念。在例一中，指針?biāo)赶虻念?lèi)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(shuō)是無(wú)意義的。 以后，每遇到一個(gè)指針，都應(yīng)該問(wèn)問(wèn)：這個(gè)指針的類(lèi)型是什么？指針指的類(lèi)型是什么？該指針指向了哪里？（重點(diǎn)注意）

4 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(lèi)型)測(cè)一下就知道了。在32 位平臺(tái)里，指針本身占據(jù)了4 個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。指針本身占據(jù)的內(nèi)存這個(gè)概念在判斷一個(gè)指針表達(dá)式（后面會(huì)解釋?zhuān)┦欠袷亲笾禃r(shí)很有用。

二、指針的算術(shù)運(yùn)算

指針可以加上或減去一個(gè)整數(shù)。指針的這種運(yùn)算的意義和通常的數(shù)值的加減運(yùn)算的意義是不一樣的，以單元為單位。例如： 例二：

?

char a[20];

int *ptr=(int *)a; //強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換并不會(huì)改變a 的類(lèi)型

ptr++;

在上例中，指針ptr 的類(lèi)型是int*,它指向的類(lèi)型是int，它被初始化為指向整型變量a。接下來(lái)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，因?yàn)樵?2 位程序中，int 占4 個(gè)字節(jié)。由于地址是用字節(jié)做單位的，故ptr 所指向的地址由原來(lái)的變量a 的地址向高地址方向增加了4 個(gè)字節(jié)。由于char 類(lèi)型的長(zhǎng)度是一個(gè)字節(jié)，所以，原來(lái)ptr 是指向數(shù)組a 的第0 號(hào)單元開(kāi)始的四個(gè)字節(jié)，此時(shí)指向了數(shù)組a 中從第4 號(hào)單元開(kāi)始的四個(gè)字節(jié)。我們可以用一個(gè)指針和一個(gè)循環(huán)來(lái)遍歷一個(gè)數(shù)組，看例子： 例三：

?

int array[20]={0};

int *ptr=array;

for(i=0;i<20;i++)

{

(*ptr)++;

ptr++；

}

這個(gè)例子將整型數(shù)組中各個(gè)單元的值加1。由于每次循環(huán)都將指針ptr加1 個(gè)單元，所以每次循環(huán)都能訪問(wèn)數(shù)組的下一個(gè)單元。 ? 再看例子： 例四：

?

char a[20]="You_are_a_girl";

int *ptr=(int *)a;

ptr+=5;

在這個(gè)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(lái)說(shuō)，向高地址方向移動(dòng)了20 個(gè)字節(jié)。 在這個(gè)例子中，沒(méi)加5 前的ptr 指向數(shù)組a 的第0 號(hào)單元開(kāi)始的四個(gè)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(yīng)用上會(huì)出問(wèn)題，但在語(yǔ)法上卻是可以的。這也體現(xiàn)出了指針的靈活性。如果上例中，ptr 是被減去5，那么處理過(guò)程大同小異，只不過(guò)ptr 的值是被減去5 乘sizeof(int)，新的ptr 指向的地址將比原來(lái)的ptr 所指向的地址向低地址方向移動(dòng)了20 個(gè)字節(jié)。 下面請(qǐng)?jiān)试S我再舉一個(gè)例子:(一個(gè)誤區(qū)) 例五:

?

#include

int main()

{

char a[20]=" You_are_a_girl";

char *p=a;

char **ptr=&p;

//printf("p=%d ",p);

//printf("ptr=%d ",ptr);

//printf("*ptr=%d ",*ptr);

printf("**ptr=%c ",**ptr);

ptr++;

//printf("ptr=%d ",ptr);

//printf("*ptr=%d ",*ptr);

printf("**ptr=%c ",**ptr);

}

誤區(qū)一、輸出答案為Y 和o 誤解:ptr 是一個(gè)char 的二級(jí)指針,當(dāng)執(zhí)行ptr++;時(shí),會(huì)使指針加一個(gè)sizeof(char),所以輸出如上結(jié)果,這個(gè)可能只是少部分人的結(jié)果. 誤區(qū)二、輸出答案為Y 和a誤解:ptr 指向的是一個(gè)char *類(lèi)型,當(dāng)執(zhí)行ptr++;時(shí),會(huì)使指針加一個(gè)sizeof(char *)(有可能會(huì)有人認(rèn)為這個(gè)值為1,那就會(huì)得到誤區(qū)一的答案,這個(gè)值應(yīng)該是4,參考前面內(nèi)容), 即&p+4; 那進(jìn)行一次取值運(yùn)算不就指向數(shù)組中的第五個(gè)元素了嗎?那輸出的結(jié)果不就是數(shù)組中第五個(gè)元素了嗎?答案是否定的. 正解:?ptr 的類(lèi)型是char **,指向的類(lèi)型是一個(gè)char *類(lèi)型,該指向的地址就是p的地址(&p),當(dāng)執(zhí)行ptr++;時(shí),會(huì)使指針加一個(gè)sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,這個(gè)你去問(wèn)上帝吧,或者他會(huì)告訴你在哪?所以最后的輸出會(huì)是一個(gè)隨機(jī)的值,或許是一個(gè)非法操作. 總結(jié)一下: 一個(gè)指針ptrold 加(減)一個(gè)整數(shù)n 后，結(jié)果是一個(gè)新的指針ptrnew，ptrnew 的類(lèi)型和ptrold 的類(lèi)型相同，ptrnew 所指向的類(lèi)型和ptrold所指向的類(lèi)型也相同。ptrnew 的值將比ptrold 的值增加(減少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類(lèi)型)個(gè)字節(jié)。就是說(shuō)，ptrnew 所指向的內(nèi)存區(qū)將比ptrold 所指向的內(nèi)存區(qū)向高(低)地址方向移動(dòng)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類(lèi)型)個(gè)字節(jié)。指針和指針進(jìn)行加減：兩個(gè)指針不能進(jìn)行加法運(yùn)算，這是非法操作，因?yàn)檫M(jìn)行加法后，得到的結(jié)果指向一個(gè)不知所向的地方，而且毫無(wú)意義。兩個(gè)指針可以進(jìn)行減法操作，但必須類(lèi)型相同，一般用在數(shù)組方面，不多說(shuō)了。

三、運(yùn)算符&和*

這里&是取地址運(yùn)算符，*是間接運(yùn)算符。 &a 的運(yùn)算結(jié)果是一個(gè)指針，指針的類(lèi)型是a 的類(lèi)型加個(gè)*，指針?biāo)赶虻念?lèi)型是a 的類(lèi)型，指針?biāo)赶虻牡刂仿?，那就是a 的地址。 *p 的運(yùn)算結(jié)果就五花八門(mén)了?？傊?p 的結(jié)果是p 所指向的東西，這個(gè)東西有這些特點(diǎn)：它的類(lèi)型是p 指向的類(lèi)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 的結(jié)果是一個(gè)指針，類(lèi)型是int*，指向的類(lèi)型是

//int，指向的地址是a 的地址。

*p=24; //*p 的結(jié)果，在這里它的類(lèi)型是int，它所占用的地址是

//p 所指向的地址，顯然，*p 就是變量a。

ptr=&p; //&p 的結(jié)果是個(gè)指針，該指針的類(lèi)型是p 的類(lèi)型加個(gè)*，

//在這里是int **。該指針?biāo)赶虻念?lèi)型是p 的類(lèi)型，這

//里是int*。該指針?biāo)赶虻牡刂肪褪侵羔榩 自己的地址。

*ptr=&b; //*ptr 是個(gè)指針，&b 的結(jié)果也是個(gè)指針，且這兩個(gè)指針

//的類(lèi)型和所指向的類(lèi)型是一樣的，所以用&b 來(lái)給*ptr 賦

//值就是毫無(wú)問(wèn)題的了。

**ptr=34; //*ptr 的結(jié)果是ptr 所指向的東西，在這里是一個(gè)指針，

//對(duì)這個(gè)指針再做一次*運(yùn)算，結(jié)果是一個(gè)int 類(lèi)型的變量。

四、指針表達(dá)式

一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果如果是一個(gè)指針，那么這個(gè)表達(dá)式就叫指針表式。 下面是一些指針表達(dá)式的例子： 例七：

?

int a,b;

int array[10];

int *pa;

pa=&a; //&a 是一個(gè)指針表達(dá)式。

Int **ptr=&pa; //&pa 也是一個(gè)指針表達(dá)式。

*ptr=&b; //*ptr 和&b 都是指針表達(dá)式。

pa=array;

pa++; //這也是指針表達(dá)式。

例八：

?

char *arr[20];

char **parr=arr; //如果把a(bǔ)rr 看作指針的話，arr 也是指針表達(dá)式

char *str;

str=*parr; //*parr 是指針表達(dá)式

str=*(parr+1); //*(parr+1)是指針表達(dá)式

str=*(parr+2); //*(parr+2)是指針表達(dá)式

由于指針表達(dá)式的結(jié)果是一個(gè)指針，所以指針表達(dá)式也具有指針?biāo)哂械乃膫€(gè)要素：指針的類(lèi)型，指針?biāo)赶虻念?lèi)型，指針指向的內(nèi)存區(qū)，指針自身占據(jù)的內(nèi)存。 好了，當(dāng)一個(gè)指針表達(dá)式的結(jié)果指針已經(jīng)明確地具有了指針自身占據(jù)的內(nèi)存的話，這個(gè)指針表達(dá)式就是一個(gè)左值，否則就不是一個(gè)左值。在例七中，&a 不是一個(gè)左值，因?yàn)樗€沒(méi)有占據(jù)明確的內(nèi)存。*ptr 是一個(gè)左值，因?yàn)?ptr 這個(gè)指針已經(jīng)占據(jù)了內(nèi)存，其實(shí)*ptr 就是指針pa，既然pa 已經(jīng)在內(nèi)存中有了自己的位置，那么*ptr 當(dāng)然也有了自己的位置。

五、數(shù)組和指針的關(guān)系

數(shù)組的數(shù)組名其實(shí)可以看作一個(gè)指針?？聪吕?例九：

?

int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;

value=array[0]; //也可寫(xiě)成：value=*array;

value=array[3]; //也可寫(xiě)成：value=*(array+3);

value=array[4]; //也可寫(xiě)成：value=*(array+4);

上例中，一般而言數(shù)組名array 代表數(shù)組本身，類(lèi)型是int[10]，但如果把a(bǔ)rray 看做指針的話，它指向數(shù)組的第0 個(gè)單元，類(lèi)型是int* 所指向的類(lèi)型是數(shù)組單元的類(lèi)型即int。因此*array 等于0 就一點(diǎn)也不奇怪了。同理，array+3 是一個(gè)指向數(shù)組第3 個(gè)單元的指針，所以*(array+3)等于3。其它依此類(lèi)推。 例十：

?

char *str[3]={

"Hello,thisisasample!",

"Hi,goodmorning.",

"Helloworld"

};

char s[80]；

strcpy(s,str[0]); //也可寫(xiě)成strcpy(s,*str);

strcpy(s,str[1]); //也可寫(xiě)成strcpy(s,*(str+1));

strcpy(s,str[2]); //也可寫(xiě)成strcpy(s,*(str+2));

上例中，str 是一個(gè)三單元的數(shù)組，該數(shù)組的每個(gè)單元都是一個(gè)指針，這些指針各指向一個(gè)字符串。把指針數(shù)組名str 當(dāng)作一個(gè)指針的話，它指向數(shù)組的第0 號(hào)單元，它的類(lèi)型是char **，它指向的類(lèi)型是char *。 *str 也是一個(gè)指針，它的類(lèi)型是char *，它所指向的類(lèi)型是char，它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一個(gè)字符的地址，即'H'的地址。注意:字符串相當(dāng)于是一個(gè)數(shù)組,在內(nèi)存中以數(shù)組的形式儲(chǔ)存,只不過(guò)字符串是一個(gè)數(shù)組常量,內(nèi)容不可改變,且只能是右值.如果看成指針的話,他即是常量指針,也是指針常量. str+1 也是一個(gè)指針，它指向數(shù)組的第1 號(hào)單元，它的類(lèi)型是char**，它指向的類(lèi)型是char*。 *(str+1)也是一個(gè)指針，它的類(lèi)型是char*，它所指向的類(lèi)型是char，它指向"Hi,goodmorning."的第一個(gè)字符'H' 下面總結(jié)一下數(shù)組的數(shù)組名(數(shù)組中儲(chǔ)存的也是數(shù)組)的問(wèn)題: 聲明了一個(gè)數(shù)組TYPE array[n]，則數(shù)組名稱(chēng)array 就有了兩重含義： 第一，它代表整個(gè)數(shù)組，它的類(lèi)型是TYPE[n]； 第二，它是一個(gè)常量指針，該指針的類(lèi)型是TYPE*，該指針指向的類(lèi)型是TYPE，也就是數(shù)組單元的類(lèi)型，該指針指向的內(nèi)存區(qū)就是數(shù)組第0 號(hào)單元，該指針自己占有單獨(dú)的內(nèi)存區(qū)，注意它和數(shù)組第0 號(hào)單元占據(jù)的內(nèi)存區(qū)是不同的。該指針的值是不能修改的，即類(lèi)似array++的表達(dá)式是錯(cuò)誤的。在不同的表達(dá)式中數(shù)組名array 可以扮演不同的角色。在表達(dá)式sizeof(array)中，數(shù)組名array 代表數(shù)組本身，故這時(shí)sizeof 函數(shù)測(cè)出的是整個(gè)數(shù)組的大小。 在表達(dá)式*array 中，array 扮演的是指針，因此這個(gè)表達(dá)式的結(jié)果就是數(shù)組第0 號(hào)單元的值。sizeof(*array)測(cè)出的是數(shù)組單元的大小。 表達(dá)式array+n（其中n=0，1，2，.....）中，array 扮演的是指針，故array+n 的結(jié)果是一個(gè)指針，它的類(lèi)型是TYPE *，它指向的類(lèi)型是TYPE，它指向數(shù)組第n號(hào)單元。故sizeof(array+n)測(cè)出的是指針類(lèi)型的大小。在32 位程序中結(jié)果是4 例十一:

?

int array[10];

int (*ptr)[10];

ptr=&array;：

上例中ptr 是一個(gè)指針，它的類(lèi)型是int(*)[10]，他指向的類(lèi)型是int[10] ，我們用整個(gè)數(shù)組的首地址來(lái)初始化它。在語(yǔ)句ptr=&array中，array 代表數(shù)組本身。 本節(jié)中提到了函數(shù)sizeof()，那么我來(lái)問(wèn)一問(wèn)，sizeof(指針名稱(chēng))測(cè)出的究竟是指針自身類(lèi)型的大小呢還是指針?biāo)赶虻念?lèi)型的大小？ 答案是前者。例如： int(*ptr)[10]; 則在32 位程序中，有： sizeof(int(*)[10])==4 sizeof(int[10])==40 sizeof(ptr)==4 實(shí)際上，sizeof(對(duì)象)測(cè)出的都是對(duì)象自身的類(lèi)型的大小，而不是別的什么類(lèi)型的大小。

六、指針和結(jié)構(gòu)類(lèi)型的關(guān)系

可以聲明一個(gè)指向結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)象的指針。 例十二：

?

struct MyStruct

{

int a;

int b;

int c;

};

struct MyStruct ss={20,30,40};

//聲明了結(jié)構(gòu)對(duì)象ss，并把ss 的成員初始化為20，30 和40。

struct MyStruct *ptr=&ss;

//聲明了一個(gè)指向結(jié)構(gòu)對(duì)象ss 的指針。它的類(lèi)型是

//MyStruct *,它指向的類(lèi)型是MyStruct。

int *pstr=(int*)&ss;

//聲明了一個(gè)指向結(jié)構(gòu)對(duì)象ss 的指針。但是pstr 和

//它被指向的類(lèi)型ptr 是不同的。

請(qǐng)問(wèn)怎樣通過(guò)指針ptr 來(lái)訪問(wèn)ss 的三個(gè)成員變量？ 答案： ptr->a; //指向運(yùn)算符，或者可以這們(*ptr).a,建議使用前者 ptr->b; ptr->c; 又請(qǐng)問(wèn)怎樣通過(guò)指針pstr 來(lái)訪問(wèn)ss 的三個(gè)成員變量？ 答案： *pstr；//訪問(wèn)了ss 的成員a。 *(pstr+1); //訪問(wèn)了ss 的成員b。 *(pstr+2) //訪問(wèn)了ss 的成員c。 雖然我在我的MSVC++6.0 上調(diào)式過(guò)上述代碼，但是要知道，這樣使用pstr 來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)成員是不正規(guī)的，為了說(shuō)明為什么不正規(guī)，讓我們看看怎樣通過(guò)指針來(lái)訪問(wèn)數(shù)組的各個(gè)單元: (將結(jié)構(gòu)體換成數(shù)組) 例十三：

?

int array[3]={35,56,37};

int *pa=array;

//通過(guò)指針pa 訪問(wèn)數(shù)組array 的三個(gè)單元的方法是：

*pa; //訪問(wèn)了第0 號(hào)單元

*(pa+1); //訪問(wèn)了第1 號(hào)單元

*(pa+2); //訪問(wèn)了第2 號(hào)單元

從格式上看倒是與通過(guò)指針訪問(wèn)結(jié)構(gòu)成員的不正規(guī)方法的格式一樣。 所有的C/C++編譯器在排列數(shù)組的單元時(shí)，總是把各個(gè)數(shù)組單元存放在連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)里，單元和單元之間沒(méi)有空隙。但在存放結(jié)構(gòu)對(duì)象的各個(gè)成員時(shí)，在某種編譯環(huán)境下，可能會(huì)需要字對(duì)齊或雙字對(duì)齊或者是別的什么對(duì)齊，需要在相鄰兩個(gè)成員之間加若干個(gè)"填充字節(jié)"，這就導(dǎo)致各個(gè)成員之間可能會(huì)有若干個(gè)字節(jié)的空隙。 所以，在例十二中，即使*pstr 訪問(wèn)到了結(jié)構(gòu)對(duì)象ss 的第一個(gè)成員變量a，也不能保證*(pstr+1)就一定能訪問(wèn)到結(jié)構(gòu)成員b。因?yàn)槌蓡Ta 和成員b 之間可能會(huì)有若干填充字節(jié)，說(shuō)不定*(pstr+1)就正好訪問(wèn)到了這些填充字節(jié)呢。這也證明了指針的靈活性。要是你的目的就是想看看各個(gè)結(jié)構(gòu)成員之間到底有沒(méi)有填充字節(jié)，嘿，這倒是個(gè)不錯(cuò)的方法。 不過(guò)指針訪問(wèn)結(jié)構(gòu)成員的正確方法應(yīng)該是象例十二中使用指針ptr 的方法。

七、指針和函數(shù)的關(guān)系

可以把一個(gè)指針聲明成為一個(gè)指向函數(shù)的指針。 int fun1(char *,int); int (*pfun1)(char *,int); pfun1=fun1; int a=(*pfun1)("abcdefg",7); //通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)。 可以把指針作為函數(shù)的形參。在函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句中，可以用指針表達(dá)式來(lái)作為實(shí)參。 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;

}

這個(gè)例子中的函數(shù)fun 統(tǒng)計(jì)一個(gè)字符串中各個(gè)字符的ASCII 碼值之和。前面說(shuō)了，數(shù)組的名字也是一個(gè)指針。在函數(shù)調(diào)用中，當(dāng)把str作為實(shí)參傳遞給形參s 后，實(shí)際是把str 的值傳遞給了s，s 所指向的地址就和str 所指向的地址一致，但是str 和s 各自占用各自的存儲(chǔ)空間。在函數(shù)體內(nèi)對(duì)s 進(jìn)行自加1 運(yùn)算，并不意味著同時(shí)對(duì)str 進(jìn)行了自加1 運(yùn)算。

八、指針類(lèi)型轉(zhuǎn)換

當(dāng)我們初始化一個(gè)指針或給一個(gè)指針賦值時(shí)，賦值號(hào)的左邊是一個(gè)指針，賦值號(hào)的右邊是一個(gè)指針表達(dá)式。在我們前面所舉的例子中，絕大多數(shù)情況下，指針的類(lèi)型和指針表達(dá)式的類(lèi)型是一樣的，指針?biāo)赶虻念?lèi)型和指針表達(dá)式所指向的類(lèi)型是一樣的。 例十五：

?

float f=12.3;

float *fptr=&f;

int *p;

在上面的例子中，假如我們想讓指針p 指向?qū)崝?shù)f，應(yīng)該怎么辦？ 是用下面的語(yǔ)句嗎？ p=&f; 不對(duì)。因?yàn)橹羔榩 的類(lèi)型是int *，它指向的類(lèi)型是int。表達(dá)式&f 的結(jié)果是一個(gè)指針，指針的類(lèi)型是float *,它指向的類(lèi)型是float。 兩者不一致，直接賦值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0 上，對(duì)指針的賦值語(yǔ)句要求賦值號(hào)兩邊的類(lèi)型一致，所指向的類(lèi)型也一致，其它的編譯器上我沒(méi)試過(guò)，大家可以試試。為了實(shí)現(xiàn)我們的目的，需要進(jìn)行"強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換"： p=(int*)&f; 如果有一個(gè)指針p，我們需要把它的類(lèi)型和所指向的類(lèi)型改為T(mén)YEP *TYPE， 那么語(yǔ)法格式是：(TYPE *)p； 這樣強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的結(jié)果是一個(gè)新指針，該新指針的類(lèi)型是TYPE *，它指向的類(lèi)型是TYPE，它指向的地址就是原指針指向的地址。 而原來(lái)的指針p 的一切屬性都沒(méi)有被修改。（切記） 一個(gè)函數(shù)如果使用了指針作為形參，那么在函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句的實(shí)參和形參的結(jié)合過(guò)程中，必須保證類(lèi)型一致，否則需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 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;

}

注意這是一個(gè)32 位程序，故int 類(lèi)型占了四個(gè)字節(jié)，char 類(lèi)型占一個(gè)字節(jié)。函數(shù)fun 的作用是把一個(gè)整數(shù)的四個(gè)字節(jié)的順序來(lái)個(gè)顛倒。注意到了嗎？在函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句中，實(shí)參&a 的結(jié)果是一個(gè)指針，它的類(lèi)型是int *，它指向的類(lèi)型是int。形參這個(gè)指針的類(lèi)型是char *，它指向的類(lèi)型是char。這樣，在實(shí)參和形參的結(jié)合過(guò)程中，我們必須進(jìn)行一次從int *類(lèi)型到char *類(lèi)型的轉(zhuǎn)換。 結(jié)合這個(gè)例子，我們可以這樣來(lái) 想象編譯器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程：編譯器先構(gòu)造一個(gè)臨時(shí)指針char *temp，然后執(zhí)行temp=(char *)&a，最后再把temp 的值傳遞給s。所以最后的結(jié)果是：s 的類(lèi)型是char *,它指向的類(lèi)型是char，它指向的地址就是a 的首地址。 我們已經(jīng)知道，指針的值就是指針指向的地址，在32 位程序中，指針的值其實(shí)是一個(gè)32 位整數(shù)。 那可不可以把一個(gè)整數(shù)當(dāng)作指針的值直接賦給指針呢？就象下面的語(yǔ)句：

?

unsigned int a;

TYPE *ptr; //TYPE 是int，char 或結(jié)構(gòu)類(lèi)型等等類(lèi)型。

a=20345686;

ptr=20345686; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686

ptr=a; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686

//編譯一下吧。結(jié)果發(fā)現(xiàn)后面兩條語(yǔ)句全是錯(cuò)的。那么我們的目的就不能達(dá)到了嗎？不，還有辦法：

unsigned int a;

TYPE *ptr; //TYPE 是int，char 或結(jié)構(gòu)類(lèi)型等等類(lèi)型。

a=N //N 必須代表一個(gè)合法的地址；

ptr=(TYPE*)a；//呵呵，這就可以了。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)這里的(TYPE *)和指針類(lèi)型轉(zhuǎn)換中的(TYPE *)還不一樣。這里的(TYPE*)的意思是把無(wú)符號(hào)整數(shù)a 的值當(dāng)作一個(gè)地址來(lái)看待。上面強(qiáng)調(diào)了a 的值必須代表一個(gè)合法的地址，否則的話，在你使用ptr 的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)非法操作錯(cuò)誤。想想能不能反過(guò)來(lái)，把指針指向的地址即指針的值當(dāng)作一個(gè)整數(shù)取出來(lái)。完全可以。下面的例子演示了把一個(gè)指針的值當(dāng)作一個(gè)整數(shù)取出來(lái)，然后再把這個(gè)整數(shù)當(dāng)作一個(gè)地址賦給一個(gè)指針： 例十七：

?

int a=123,b;

int *ptr=&a;

char *str;

b=(int)ptr; //把指針ptr 的值當(dāng)作一個(gè)整數(shù)取出來(lái)。

str=(char*)b; //把這個(gè)整數(shù)的值當(dāng)作一個(gè)地址賦給指針str。

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了，可以把指針的值當(dāng)作一個(gè)整數(shù)取出來(lái)，也可以把一個(gè)整數(shù)值當(dāng)作地址賦給一個(gè)指針。

九、指針的安全問(wèn)題

看下面的例子： 例十八：

?

char s='a';

int *ptr;

ptr=(int *)&s;

*ptr=1298；

指針ptr 是一個(gè)int *類(lèi)型的指針，它指向的類(lèi)型是int。它指向的地址就是s 的首地址。在32 位程序中，s 占一個(gè)字節(jié)，int 類(lèi)型占四個(gè)字節(jié)。最后一條語(yǔ)句不但改變了s 所占的一個(gè)字節(jié)，還把和s 相臨的高地址方向的三個(gè)字節(jié)也改變了。這三個(gè)字節(jié)是干什么的？只有編譯程序知道，而寫(xiě)程序的人是不太可能知道的。也許這三個(gè)字節(jié)里存儲(chǔ)了非常重要的數(shù)據(jù)，也許這三個(gè)字節(jié)里正好是程序的一條代碼，而由于你對(duì)指針的馬虎應(yīng)用，這三個(gè)字節(jié)的值被改變了！這會(huì)造成崩潰性的錯(cuò)誤。 讓我們?cè)賮?lái)看一例： 例十九：

?

char a;

int *ptr=&a;

ptr++;

*ptr=115;

該例子完全可以通過(guò)編譯，并能執(zhí)行。但是看到?jīng)]有？第3 句對(duì)指針ptr 進(jìn)行自加1 運(yùn)算后，ptr 指向了和整形變量a 相鄰的高地址方向的一塊存儲(chǔ)區(qū)。這塊存儲(chǔ)區(qū)里是什么？我們不知道。有可能它是一個(gè)非常重要的數(shù)據(jù)，甚至可能是一條代碼。 而第4 句竟然往這片存儲(chǔ)區(qū)里寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)！這是嚴(yán)重的錯(cuò)誤。所以在使用指針時(shí)，程序員心里必須非常清楚：我的指針究竟指向了哪里。在用指針訪問(wèn)數(shù)組的時(shí)候，也要注意不要超出數(shù)組的低端和高端界限，否則也會(huì)造成類(lèi)似的錯(cuò)誤。 在指針的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換：ptr1=(TYPE *)ptr2 中，如果sizeof(ptr2的類(lèi)型)大于sizeof(ptr1 的類(lèi)型)，那么在使用指針ptr1 來(lái)訪問(wèn)ptr2所指向的存儲(chǔ)區(qū)時(shí)是安全的。如果sizeof(ptr2 的類(lèi)型) 小于sizeof(ptr1 的類(lèi)型)，那么在使用指針ptr1 來(lái)訪問(wèn)ptr2 所指向的存儲(chǔ)區(qū)時(shí)是不安全的。至于為什么，讀者結(jié)合例十八來(lái)想一想，應(yīng)該會(huì)明白的。

　　審核編輯：湯梓紅