指針:C語言的重要概念和特色

　　摘 要： 指針是C語言的精髓部分，也是C語言的重要特色。本文從指針的基本概念出發，結合具體實例對指針的類型進行了分析，并對指針在實際應用中常出現的問題進行了歸類總結，希望對初學者理解“指針”這一重要概念有所幫助。
　　關鍵詞： C語言程序設計 指針 數組 函數
　　
　　指針是C語言中的精髓，它在C語言中被廣泛地使用。指針是C語言的一個重要概念，也是C語言的一個重要特色。理解和運用好指針可以靈活方便地處理程序中各種復雜問題，可以輕松完成其他高級程序設計語言不便完成的任務。
　　一、指針的概念
　　一個指針變量的值就是某個內存單元的地址或稱為某內存單元的指針。
　　指針的引入為系統存取數據提供“直接訪問”和“間接訪問”。有兩個上鎖且放著物品的盒子A、B，如果你有A盒子的鑰匙，則可以直接打開A盒子將物品取出；如果你有B盒子的鑰匙，而A盒子的鑰匙在B盒子中，要想取出A盒子中的物品，則必須先打開B盒子，取出A盒子的鑰匙，再打開A盒子將物品取出。上面兩種情況就是直接訪問和間接訪問的概念。所謂間接訪問，是先訪問存放變量地址的存儲單元，得到該變量的地址，再對變量內容進行訪問。通過指針變量實現對變量的訪問方式，稱為間接訪問。首先要定義一個指針變量，然后將一個同類型變量的地址賦給該指針變量（這時我們稱指針變量指向該變量），這樣就可以進行間接訪問了。間接訪問的過程是：由指針變量得到變量的地址，根據該地址找到變量的存儲區，再對該存儲區的內容進行存取，從而實現了對變量的間接訪問。
　　指針變量是一種特殊變量。系統為指針變量分配一塊連續存儲單元不是供其存儲數據，而是存儲內存地址。因此，指針變量是存儲內存地址的變量。在計算機中，把內存區劃分為一個一個的存儲單元，每個單元為一個字節（8位），它們都有一個編號，這個編號就是內存地址。
　　注意：1.程序中定義的每個數據在編譯后都占有各自的內存區。
　　2.數據所占有的存儲單元個數是由其類型決定的。
　　3.首地址：第1個單元的地址。
　　4.表示地址的數與整數的區別。
　　二、指針的類型
　　1.指向簡單變量的指針。指針所指的數據類可以是簡單的數據類型。
　　例：（1）intp，i；p=&i；意思是指針變量指向整型變量i
　　（2）charp，a；p=&a；意思是指針變量指向字符型變量a
　　（3）intp，a［10］；p=a；意思是指針變量指向數組a
　　2.指向數組的指針。指針所指的數組既可以是一維數組，也可以是多維數組。
　　例：main（）
　　{inta［4］={2，4，6，8}；
　　intp；
　　for（p=a；p＜a+4；p++）
　　printf（"%2d"，p）；}
　　分析：指針p指向了a數組的首地址，通過p++來訪問a數組的每一元素。
　　3.指針數組。指針數組是一種特殊的數組，它每個元素的類型都是指針類型（即地址），其他與一般數組相同。當把某個量的地址放入某元素中后，即可通過該元素對相應的量進行間接訪問。數組元素是由指針變量組成的一種指針。定義如：intp［2］；指針數組p包含兩個元素，每個元素指向一個整型數據。
　　例：main（）
　　{intp［2］，i，a［2］［2］={1，3，5，7}；
　　for（i=0；i＜2；i++）
　　p=a；
　　printf（"%d＼n"，（p［1］+1））；}
　　分析：指針p是一個數組，通過for循環語句給指針數組中的每個指針變量賦值，p［1］的初值為數組a的第二行的首地址，（p［1］+1）便是元素a［1］［1］，因此程序輸出7。
　　4.指向指針的指針。指針變量指向的是指針的地址，定義如：intp。
　　例：main（）
　　{inta［2］［2］={1，3，5，7}；
　　intp［2］，q，i；
　　for（i=0；i＜2；i++）
　　p=a；
　　q=p；
　　printf（"%d＼n"，（（q+1）+1））；}
　　分析：指針數組p的各個指針變量指向數組a的各行首地址，q指向指針數組p的首地址，（q+1）等同p［1］，如此，（（q+1）+1）便等同（p［1］+1）也就是a［1］［1］，因此程序輸出7。
　　5.指向函數的指針。指針變量指向函數的首地址，然后通過該指針變量調用該函數。定義如：int（p）（）。
　　例：intmax（inta，intb）
　　{return（（a>b）?a：b）；}
　　main（）
　　{intmax（int，int）；
　　int（p）（）；inta，b；
　　p=max；scanf（"%d，%d"，&a，&b）；
　　printf（"max=%d＼n"，（p）（a，b））；}
　　分析：int（p）（）表示定義了一個指向函數的指針變量，函數名max代表了函數的入口地址，執行p=max后，p指向了函數max，（p）（a，b）便是通過p調用函數max。
　　6.指向文件的指針。C語言對文件的操作并不是直接通過文件名進行的，而是根據文件名生成一個文件指針，通過該指針來對文件進行操作.定義如：FILEfP；（fp為文件指針，此時fp不指向任何文件）。
　　7.指向字符串的指針。字符串是一種特殊的一維數組，所以上節中介紹的方法同樣適用于對字符串的訪問。字符串的特殊性在于：字符串的末尾是結束標志′＼0′，所以訪問字符串時常用結束標志進行判斷。
　　三、指針應用中常見的錯誤
　　1.把數據賦給指針變量。指針在使用前必須進行初始化，賦予指針的值必須是地址。
　　例：main（）
　　{inti=6，p；p=6；
　　printf（"p=%d＼n”，p）；}
　　正確語句：p=&i；“&”是一個取變量地址的運算符。
　　2.指針常量運算錯誤。程序中常量指針是不能被修改的。典型有數組名指針常量和指向字符串常量的指針。
　　例：main（）
　　{inta［5］={1，2，3，4，5}，p；p=a；
　　printf（"%d＼n”，（++a））；}
　　正確語句：printf“（%d＼n”，（++p））；
　　3.指針賦值類型不一致。
　　例：main（）
　　{intp，a［3］［3］={{1，2，3}，{4，5，6}，{7，8，9}}；p=a；
　　printf（“%d＼n”，p）；}
　　正確語句：p=a［0］；或p=&a［0］［0］；如果一定把a賦值給p，必須先將a轉換成整型指針類型。如：p=（int）a；。特別是將多維數組賦值給指針變量時應注意類型匹配。
　　注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”