C語言中指針用法解析

【摘要】 指針是c語言教學中比較難理解的一塊，文章根據本人多年教學經驗，從c語言指針的概念出發，針對指針在教學中的幾個重要應用進行了探討。

【關鍵詞】 c語言 指針 變量 數組

一、引言

指針是c語言的特色之一，也是學生學習c語言程序設計時的一個難點，靈活掌握指針的用法，正確而靈活地運用它可以有效地表示復雜的數據結構，可以動態地分配內存，可以直接處理內存地址等?？梢允箯碗s的程序變得簡潔緊湊。

但是在實際教學中發現大部分學生對指針的理解和應用感到困惑，特別是什么時候用什么類型的指針變量。他們在編程過程中是能不用就不用，針對這種情況，本文對指針應用中的一些問題進行了梳理，以便于學生掌握指針的應用。

二、基本概念辨析

如果在使用中定義了一個變量，在編譯時系統就會給這個變量分配內存單元。

例如：int x=5，y=9； （如圖所示）

變量名 xy

內存單元…34…

單元地址 10001002

變量名是指數據對象的名稱，例如x，y等為整形變量名，變量值是指數據對象的值，例如3，4即為x，y的值，指針即數據對象的內存地址，例如地址為 1000 的單元中存放的是變量x的值。

指針變量是一種專門存放數據對象的內存地址的變量。如何幫助學生去理解二者呢，我們就可以形象化地打個比方，假設衛生信息管理2班在門牌號為508的教室，如果把508教室這個門牌號比做內存地址，那么信管2班的學生就是508教室這個內存地址所存儲的值。

2.1指針變量的定義

一般格式為：類型說明符 *指針變量名1，*指針變量名2，…；例如 int *p，*q；

對指針變量的類型說明包括三個內容

1、類型說明符：即指針變量的值所指向的數據類型值，前例中的int即為指針變量所指向的數據類型；

2、指針類型說明：即定義變量為一個指針變量，其標志是變量名前的*；

3、指針變量名：前例中的p，q即為指針變量名。

2.2指針變量賦初值

由于指針就是地址，因此指針變量中存放的是地址，所以賦值即是將某個地址賦給指針變量，如下所示（p、q為指向整形數據的指針變量，i、j為整形變量，a是存放整形數據的數組）

int *p，*q； int i=3，j=4； int a[5]={0，1，2，3，4} ；

p=i； q=j；（將變量i ，j的地址賦給p，q）

p=a； （將數組 a 的首地址賦給p，相當于p=a[0]）

p=a[i]； （將數組 a 中第 i 個元素的地址賦給p）

q=p； （將指針變量p的地址賦給指針變量q）

三、指針的應用

3.1數組中指針的應用

在C語言中，數組與指針是兩個非常重要的數據類型，它們之間有著十分密切的關系，它們都適于處理內存中連續存放的一系列數據，數組元素的引用可用指針的描述來實現。

main（）

{int *p，a[6]={0，1，2，3，4，5}；p=a；

for（i=0；i<6；i++） printf（ “%d”，*（p+i））； }

從上面的程序中，可以看出 *（p+i）等價于a[i]。

例：有char a[4]=”xy”；char *p；執行了語句p=a；之后，*（ p+2）的值應該為’＼0’。

數組中的行指針和列指針，例：

int i，j，a[3][4]={{1，2，3，4}，{5，6，7，8}，{9，10，11，12}}；

*p=a[0]；

for（i=0；i<3；i++）

{ printf（“＼n”）；

for（j=0，j<4；j++）

printf（“＼5d”，*（p+i*4+j））； }

一維數組名表示一維數組首地址，是列指針常量；二維數組名表示二維數組首地址，是行指針常量。歸納可得：一維數組名+i=列指針；二維數組名+i=行指針。行指針與列指針是不同類型的指針，但它們存放的地址可能相同，而所表示的含義卻不同。

例中a和a[0]指向同一個位置，即a等于a[0]，但a+1不等于a[0]+1。因為a+1中的1表示數組中的一行，而a[0]+1中的1表示數組中的一個元素。假設a和a[0]的地址為2000， 可推算出a+1的地址為2008，而a[0]+1的地址則為2002。

行指針和列指針可以相互轉換。將行指針降級即轉變為列指針，降級的方法有指針法和下標法，即利用指針運算符*或下標運算符[]都可以使一個指針降級。例如a為行指針，a* 和a[0]則表示列指針；反之，將列指針升級，即前面加地扯運算符就轉換為行指針，例如*a 和a[0]表示列指針，*a和a[0]則表示行指針。

3.2函數參數中指針的應用

在 C 語言中，函數的形參是局部變量，實參和形參變量間的傳遞是值傳遞，即將實參的值傳遞給形參變量，形參在函數中如何變化，并不改變實參的值，我們稱之為單向傳遞。這種參數的單向傳遞減少了函數之間的耦合性，增加了其內聚性，有利于結構化編程。但是 如果調用函數想從被調函數中得到一個以上的返回值，就比較困難。雖然通過全局變量也能實現，但過多的全局變量不利于結構化編程。如果實參和形參都使用指針變量，就可達到此目的。需要說明的是，實參和形參之間傳遞的仍然是值，但該值不是變量的值，而是變量的地址。

3.3鏈表中指針的應用

鏈表是一種常見的重要的數據結構，它是動態地進行存儲分配的一種結構，在 C 語言中使用數組必須事先定義固定的長度，是一種靜態存儲分配，不適合用來實現鏈表，而指針可以實現動態存儲分配，用來實現對鏈表的創建、插入和刪除等操作。以下creatlink函數建立一個帶頭結點的單向鏈表，并用隨機函數為各個結點賦值。函數fun的功能是將單向鏈表結點數據域為偶數的值累加起來，并作為函數值返回。

typedef struct aa

{int data； struct aa *next；}NODE；

int fun（NODE *h）

{int sum = 0 ； NODE *p； p=h->next；

while（p）

{if（p->data%2==0）

sum +=p->data； p=p->next； }

return sum；}

NODE *creatlink（int n）

{NODE *h， *p， *s； int i；

h=p=（NODE *）malloc（sizeof（NODE））；

for（i=1； i<=n； i++）

{s=（NODE *）malloc（sizeof（NODE））；

s->data=rand（）%16； s->next=p->next； p->next=s； p=p->next； }

p->next=NULL； return h；}

四、指針運用的常見錯誤

4.1混淆了*號在指針中的兩個含義

初學者很容易把C語言中的所有*號都理解為指針運算符，實際上，*號在指針中有兩個含義：在變量聲明部分是指針聲明符，只起聲明變量作用；在語句執行部分是指針運算符， 是取指針所指向的存儲單元的作用。

main（）

{ int a=10，b=20，*p1，*p2；

*p1=a，*p2=b；

printf（“a=%d，b=%d”，*p1，*p2）； }

上例中*p1=a，*p2=b；顯然不合法，因為在執行語句中的*號是指針運算符， *p1，*p2表示p1，p2所指向的對象，編程者的意圖是把a和b的地址賦給p1和p2，而不是它們指向的對象，所以應把*號去掉，第四行語句則應改為“p1=a，p2=b； ”。

當然，也可以在定義指針的時候賦初值，將程序改為：

main（）

{ int a=10，b=20，*p1=a，*p2=b；

printf（“a=%d，b=%d”，*p1，*p2）； }

程序中也存在“*p1=a，*p2=b”，但這是正確的對p1，p2進行初始化的語句，因為此語句出現在變量聲明部分，此時*號是變量聲明符，所以不能把*p1，*p2看成是p1，p2所指向的對象。程序實際上是把a和b的地址分別賦給了說明為指針變量的p1和p2。

4.2分不清指針的類型

指針的類型較繁雜，因此，在學習中，注意分清*號的優先級是初學者正確區分復雜指針類型的一條有效途徑。

例： int *p1[n]； int （*p2）[n]； int *p3（）； int （*p4）（）； int **p5；

要區分這些變量的含義首先從與運算符的結合性入手，步驟如下：

第一、先看變量名首先與哪個運算符相結合，確定它是否為指針變量。四個變量中先與說明符*結合的表明是指針變量，先與[]結合的表明是一個數組，先與（）結合的表明是一個函數。因為[]和（）的優先級高，所以p1和p3是數組和函數， 而p2，p4和 p5是指針變量；

第二、再根據變量名與次運算符的結合確定變量的具體含義， 所以它們的含義分別是：

p1是數組，它由n個指向整型數據的指針元素組成；

p2是指針，它指向含n個元素的一維整型數組；

p3是函數，它的返回值為一個指向整型數據的指針；

p4是指針，它指向一個返回整型值的函數；

p5是指針，它指向一個指向整型數據的指針變量，是一個二級指針。

總之，要區分指針的類型，首先要確定這個變量是否為指針，關鍵就是看在定義的時候是否先與*號結合。

五、結束語

指針是C語言最具特色的語言成分，也是C語言的精華，當學生理解了指針的內涵，掌握了指針的基本概念及相關操作后，還要讓學生學會如何運用指針解決實際問題。