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(fā)，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(xiàn)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(shù)組 函數(shù)
　　
　　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(nèi)存單元的地址或稱為某內(nèi)存單元的指針。
　　指針的引入為系統(tǒng)存取數(shù)據(jù)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(nèi)容進行訪問。通過指針變量實現(xiàn)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(jù)該地址找到變量的存儲區(qū)，再對該存儲區(qū)的內(nèi)容進行存取，從而實現(xiàn)了對變量的間接訪問。
　　指針變量是一種特殊變量。系統(tǒng)為指針變量分配一塊連續(xù)存儲單元不是供其存儲數(shù)據(jù)，而是存儲內(nèi)存地址。因此，指針變量是存儲內(nèi)存地址的變量。在計算機中，把內(nèi)存區(qū)劃分為一個一個的存儲單元，每個單元為一個字節(jié)（8位），它們都有一個編號，這個編號就是內(nèi)存地址。
　　注意：1.程序中定義的每個數(shù)據(jù)在編譯后都占有各自的內(nèi)存區(qū)。
　　2.數(shù)據(jù)所占有的存儲單元個數(shù)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(shù)與整數(shù)的區(qū)別。
　　二、指針的類型
　　1.指向簡單變量的指針。指針所指的數(shù)據(jù)類可以是簡單的數(shù)據(jù)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(shù)組a
　　2.指向數(shù)組的指針。指針所指的數(shù)組既可以是一維數(shù)組，也可以是多維數(shù)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(shù)組的首地址，通過p++來訪問a數(shù)組的每一元素。
　　3.指針數(shù)組。指針數(shù)組是一種特殊的數(shù)組，它每個元素的類型都是指針類型（即地址），其他與一般數(shù)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(shù)組元素是由指針變量組成的一種指針。定義如：intp［2］；指針數(shù)組p包含兩個元素，每個元素指向一個整型數(shù)據(jù)。
　　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(shù)組，通過for循環(huán)語句給指針數(shù)組中的每個指針變量賦值，p［1］的初值為數(shù)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(shù)組p的各個指針變量指向數(shù)組a的各行首地址，q指向指針數(shù)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(shù)的指針。指針變量指向函數(shù)的首地址，然后通過該指針變量調(diào)用該函數(shù)。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(shù)的指針變量，函數(shù)名max代表了函數(shù)的入口地址，執(zhí)行p=max后，p指向了函數(shù)max，（p）（a，b）便是通過p調(diào)用函數(shù)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(jù)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(shù)組，所以上節(jié)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(shù)據(jù)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(shù)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(shù)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”