C語言和C++指針的應(yīng)用詳解

　　C++指針應(yīng)用詳解

　　要了解指針，多多少少會(huì)出現(xiàn)一些比較復(fù)雜的類型，所以我先介紹一下如何完全理解一個(gè)復(fù)雜類型，要理解復(fù)雜類型其實(shí)很簡單，一個(gè)類型里會(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。

　　下面讓我們先從簡單的類型開始慢慢分析吧：

　　int p; //這是一個(gè)普通的整型變量

　　int *p; //首先從P 處開始，先與*結(jié)合，所以說明P 是一個(gè)指針，然后再與int 結(jié)合，說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型為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 處開始，先與［］結(jié)合，說明P 是一個(gè)數(shù)組，然后與int 結(jié)合，說明數(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，說明數(shù)組里的元素是指針類型，然后再與int 結(jié)合，說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型是整型的，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 處開始，先與*結(jié)合，說明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 開始，先與*結(jié)合，說是P 是一個(gè)指針，然

　　//后再與*結(jié)合，說明指針?biāo)赶虻脑厥侵羔?，?/p>

　　//后再與int 結(jié)合，說明該指針?biāo)赶虻脑厥钦?/p>

　　//型數(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)雜的類型中，所以后面更復(fù)雜的類型我們就

　　//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，說明P 是一個(gè)函數(shù)，然后進(jìn)入

　　//（）里分析，說明該函數(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 處開始，先與指針結(jié)合，說明P 是一個(gè)指針，然后與

　　//（）結(jié)合，說明指針指向的是一個(gè)函數(shù)，然后再與（）里的

　　//int 結(jié)合，說明函數(shù)有一個(gè)int 型的參數(shù)，再與最外層的

　　//int 結(jié)合，說明函數(shù)的返回類型是整型，所以P 是一個(gè)指

　　//向有一個(gè)整型參數(shù)且返回類型為整型的函數(shù)的指針

　　int *（*p（int））［3］; //可以先跳過，不看這個(gè)類型，過于復(fù)雜

　　//從P 開始，先與（）結(jié)合，說明P 是一個(gè)函數(shù)，然后進(jìn)

　　//入（）里面，與int 結(jié)合，說明函數(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，說明

　　//返回的指針指向的是一個(gè)數(shù)組，然后再與*結(jié)合，說

　　//明數(shù)組里的元素是指針，然后再與int 結(jié)合，說明指

　　//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)類型，其它

　　的類型對我們來說也是小菜了，不過我們一般不會(huì)用太復(fù)雜的類型，那樣會(huì)

　　大大減小程序的可讀性，請慎用，這上面的幾種類型已經(jīng)足夠我們用了。

　　1、細(xì)說指針

　　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：指針的類型、指針?biāo)赶虻?/p>

　　類型、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

　　我們分別說明。

　　先聲明幾個(gè)指針放著做例子：

　　例一：

　　（1）int*ptr;

　?。?）char*ptr;

　?。?）int**ptr;

　?。?）int（*ptr）［3］;

　?。?）int*（*ptr）［4］;

　　1.指針的類型

　　從語法的角度看，你只要把指針聲明語句里的指針名字去掉，剩下的部

　　分就是這個(gè)指針的類型。這是指針本身所具有的類型。讓我們看看例一中各

　　個(gè)指針的類型：

　?。?）int*ptr;//指針的類型是int*

　?。?）char*ptr;//指針的類型是char*

　　（3）int**ptr;//指針的類型是int**

　?。?）int（*ptr）［3］;//指針的類型是int（*）［3］

　?。?）int*（*ptr）［4］;//指針的類型是int*（*）［4］

　　怎么樣？找出指針的類型的方法是不是很簡單？

　　2.指針?biāo)赶虻念愋?/p>

　　當(dāng)你通過指針來訪問指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)時(shí)，指針?biāo)赶虻念愋蜎Q定了

　　編譯器將把那片內(nèi)存區(qū)里的內(nèi)容當(dāng)做什么來看待。

　　從語法上看，你只須把指針聲明語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)赶虻念愋?。例如?/p>

　?。?）int*ptr; //指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt

　　（2）char*ptr; //指針?biāo)赶虻牡念愋褪莄har

　?。?）int**ptr; //指針?biāo)赶虻牡念愋褪莍nt*

　　（4）int（*ptr）［3］; //指針?biāo)赶虻牡念愋褪莍nt（）［3］

　?。?）int*（*ptr）［4］; //指針?biāo)赶虻牡念愋褪莍nt*（）［4］

　　在指針的算術(shù)運(yùn)算中，指針?biāo)赶虻念愋陀泻艽蟮淖饔谩?/p>

　　指針的類型（即指針本身的類型）和指針?biāo)赶虻念愋褪莾蓚€(gè)概念。當(dāng)你

　　對C 越來越熟悉時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，把與指針攪和在一起的“類型”這個(gè)概念分成

　　“指針的類型”和“指針?biāo)赶虻念愋汀眱蓚€(gè)概念，是精通指針的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

　　我看了不少書，發(fā)現(xiàn)有些寫得差的書中，就把指針的這兩個(gè)概念攪在一起了，

　　所以看起書來前后矛盾，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。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)存地址開始，長度為si zeof（指針?biāo)赶虻念?/p>

　　型）的一片內(nèi)存區(qū)。以后，我們說一個(gè)指針的值是XX，就相當(dāng)于說該指針指

　　向了以XX 為首地址的一片內(nèi)存區(qū)域；我們說一個(gè)指針指向了某塊內(nèi)存區(qū)域，

　　就相當(dāng)于說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)赶虻念愋褪莾蓚€(gè)完全不同的概念。在例

　　一中，指針?biāo)赶虻念愋鸵呀?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，或者說是無意義的。

　　以后，每遇到一個(gè)指針，都應(yīng)該問問：這個(gè)指針的類型是什么？指針指

　　的類型是什么？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（指針的類型）測一下

　　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）是

　　否是左值時(shí)很有用。

　　2、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)制類型轉(zhuǎn)換并不會(huì)改變a 的類型

　　ptr++;

　　在上例中，指針ptr 的類型是int*，它指向的類型是int，它被初始化

　　為指向整型變量a。接下來的第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 類型的長度是一個(gè)字節(jié)，所以，原來ptr 是指向數(shù)組a 的第0 號(hào)

　　單元開始的四個(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

　　來說，向高地址方向移動(dòng)了20 個(gè)字節(jié)。在這個(gè)例子中，沒加5 前的ptr 指

　　向數(shù)組a 的第0 號(hào)單元開始的四個(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)出問題，但在語法上卻是可以的。

　　這也體現(xiàn)出了指針的靈活性。

　　如果上例中，ptr 是被減去5，那么處理過程大同小異，只不過ptr 的

　　值是被減去5 乘sizeof（int），新的ptr 指向的地址將比原來的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?jiān)试S我再舉一個(gè)例子：（一個(gè)誤區(qū)）