C語言指針初探

姜雪茸

摘 要：本文從指針的基本概念出發，分別闡述了指針、指針變量、指針與數組、指針與函數等幾個方面的基本概念。

關鍵詞：C語言；指針；數組；函數

1 指針

理解指針首先要了解內存，掌握內存單元、內存單元的地址、內存單元的內容的基本概念。內存是由許多個大小完全一致的存儲單元構成。每一個存儲單元容量為一個字節。為將各存儲單元區別開，給每個存儲單元一個對應的編號稱為存儲單元的地址。而存儲單元中存儲的數據稱為存儲單元的內容。

在計算機中，所有數據都被放在內存中。如果在程序中定義了一個變量，則程序在編譯過程中由系統給變量分配適當內存單元。因此，在程序中使用的變量就是內存中某個存儲單元。例如，程序中定義某字符型變量i=A，編譯時為其分配地址為2000的一個存儲單元。則變量i被存放在地址編號為2000的單元中，此單元中存放的內容是A。地址指示出變量所在位置，即按變量地址尋找變量的值，變量的地址就稱為變量的指針。通常用&表示取變量的存儲地址，&i=2000。

2 指針變量

如果將變量i所在單元的地址2000作為數據存放在其他存儲單元中（假設當前分配其他單元地址為3000），則變量i被存放在以地址編號為3000的存儲單元的內容2000為地址的單元中。即就是存儲單元3000中存放的是變量i的地址（或指針），則將存儲單元3000定義為變量稱為指針變量，專門用來存放變量存儲地址的變量稱為指針變量。通常用*表示變量的類型為指針型變量。

3 指針與數組

3.1 指針和一維數組

數組是同類型數據的有序集合。數組中的元素依次順序的存儲在一片連續的內存區域中，對數組的操作依靠數組元素的下標實現，而數組下標代表的是數組元素所在地址，地址即指針。所以用指針不但可以實現數組的操作，而且占用內存少，運行速度快。

3.2 指針和二維數組

二維數組由若干個一維數組組成。C語言將二維數組實際上定義為一個一維數組，而這個一維數組的每一個成員又是一個一維數組。假設定義int *p，a[3][4]，i，j；則a數組由a[0]、a[1]、a[2]三個元素組成，而a[0]、a[1]、a[2]每個元素又分別是由4個整型元素組成的一維數組。a[0]、a[1]、a[2]依次代表二維數組每行第一個元素的地址，二維數組元素的地址可以由表達式&a[i][j]求得，或通過每行的首地址來表示。如：地址&a[0][0]可以用a[0]+0來表示，地址&a[0][1]可以用a[0]+1表示；則a[i][j]的地址可用五種方式表示：（1）&a[i][j]（2）a[i]+j（3）*（a+i）+j（4）&a[0][0]+4*i+j （5）a[0]+ 4*i+j。由以上通過地址來引用二維數組元素a[i][j]對應有五種方式表達：（1）a[i][j]（2）*（a[i]+j）（3）*（*（a+i）+j）（4）（*（a+i））[j]（5）*（&a[0][0]+4*i+j）。

4 指針與函數

4.1 函數指針

指針可以指向整型變量、字符串、數組、也可以指向一個函數。一個函數在編譯是被分配給一個入口地址。這個函數的入口地址就稱為函數的指針。即用一個指針變量指向函數，然后通過該指針變量調用此函數。例如：int（*p）（int，int）；表示定義了一個指向函數的指針變量p，p用來存放函數入口地址。若當前有函數int proc（int，int）；則p=proc是將函數proc的入口地址賦給p，而用函數指針變量調用函數時，將（*p）代替函數名，可以表示為c=（*p）（a，b），其中a，b為實參。

函數指針變量通常是用于把指針作為參數傳遞到其他函數。函數的參數可以是多種類型的變量，指向函數的指針也可以作為參數實現函數地址的傳遞，從而實現在被調用的函數中使用實參函數。例如：某程序中函數聲明為void subproc（int，int，int（*subfun）（int，int））；函數調用為subproc（s，t，suba）；subproc（s，t，subb）；subproc（s，t，subc）；其中int（*subfun）（int，int）表示subfun是指向函數的指針，它在程序中多次被調用，將函數suba，subb，subc作為實參分別傳遞給形參subfun。也就是將函數指針分別指向suba，subb，subc三個子函數。實現了函數的多次調用，而無需定義多個實參，增加了程序的靈活性，簡化了程序。

函數指針本質是一個指針。

4.2 指針函數

指針函數本質是一個函數。

一個函數可以返回一個整型值、字符值、實型值等，也可以返回指針型的數據，即地址。例如：int *a（int x，int y）；其中函數名和參數為a（int x，int y），在函數名前加上*表示此函數為指針型函數。最前面的int表示返回的指針指向整型變量。

5 指針數組與指向指針的指針

5.1 指針數組

一個數組，若其元素均為指針類型數據，稱為指針數組。指針數組中的每一個元素均為指針。指針數組可以作為函數的參量使用，也常用于指向若干字符串，這樣使字符串處理更加靈活方便。

5.2 指向指針的指針

一個指針變量指向其他指針類型變量，稱為指向指針的指針。

例如：int i，*p1，**p2；p1=&i；p2=&p1；*p1=i；*p2=p1；則p2=&（&i）；**p2=i；

一個指針變量的地址就是指向該變量的指針，也稱為雙重指針。例如：int **a [n]

這是一個int型指針的指針數組。a首先和[ ]結合，即a[n]，表示a是一個數組，然后a[n]和其緊鄰的*結合，即*a[n]，表示數組a的每個元素均為指針。*a[n]再和前一個*結合（*的結合順序為從右到左），即*（*a[n]），表示數組a的每個元素為指針，且該指針指向int型的指針，也就是說，數組a的每個元素為int型的指針的指針。

[參考文獻]

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[2]衛武波，陳冬.C語言指針解析[J].《軟件導刊》，2012（11）.