前言:復(fù)雜類型說明
? ? 要了解指針,多多少少會出現(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復(fù)雜類型,要理解復(fù)雜類型其實(shí)很簡單,一個類型里會出現(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,其優(yōu)先級和運(yùn)算優(yōu)先級一樣,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,因為其優(yōu)先級比*高,所以P 是一個數(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),說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容是一個數(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 是一個指針,然后再與*結(jié)合,說明指針?biāo)赶虻脑厥侵羔?然后再與int 結(jié)合,說明該指針?biāo)赶虻脑厥钦蛿?shù)據(jù).由于二級指針以及更高級的指針極少用在復(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指針了,最多只考慮一級指針. int p(int); //從P 處起,先與()結(jié)合,說明P 是一個函數(shù),然后進(jìn)入()里分析,說明該函數(shù)有一個整型變量的參數(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 是一個指針,然后與()結(jié)合,說明指針指向的是一個函數(shù),然后再與()里的int 結(jié)合,說明函數(shù)有一個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 是一個指向有一個整型參數(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,不看這個類型,過于復(fù)雜從P 開始,先與()結(jié)合,說明P 是一個函數(shù),然后進(jìn)入()里面,與int 結(jié)合,說明函數(shù)有一個整型變量參數(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 是一個參數(shù)為一個整數(shù)據(jù)且返回一個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,不過我們一般不會用太復(fù)雜的類型,那樣會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. ?
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一、細(xì)說指針
指針是一個特殊的變量,它里面存儲的數(shù)值被解釋成為內(nèi)存里的一個地址。要搞清一個指針需要搞清指針的四方面的內(nèi)容:指針的類型、指針?biāo)赶虻念愋?、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。
先聲明幾個指針放著做例子:
例一:
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(1)int*ptr;
(2)char*ptr;
(3)int**ptr;
(4)int(*ptr)[3];
(5)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指針的類型: (1)int*ptr;//指針的類型是int* (2)char*ptr;//指針的類型是char* (3)int**ptr;//指針的類型是int** (4)int(*ptr)[3];//指針的類型是int(*)[3] (5)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,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?(1)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 (3)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] (5)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?指針的類型(即指針本身的類型)和指針?biāo)赶虻念愋褪莾蓚€概念。當(dāng)你對C 越來越熟悉時,你會發(fā)現(xiàn),把與指針攪和在一起的"類型"這個概念分成"指針的類型"和"指針?biāo)赶虻念愋?兩個概念,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的數(shù)值,這個值將被編譯器當(dāng)作一個地址,而不是一個一般的數(shù)值。在32 位程序里,所有類型的指針的值都是一個32 位整數(shù),因為32 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內(nèi)存地址開始,長度為si zeof(指針?biāo)赶虻念愋?的一片內(nèi)存區(qū)。以后,我們說一個指針的值是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€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,每遇到一個指針,都應(yīng)該問問:這個指針的類型是什么?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 位平臺里,指針本身占據(jù)了4 個字節(jié)的長度。指針本身占據(jù)的內(nèi)存這個概念在判斷一個指針表達(dá)式(后面會解釋)是否是左值時很有用。
二、指針的算術(shù)運(yùn)算
指針可以加上或減去一個整數(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:
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char a[20];
int *ptr=(int *)a; //強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換并不會改變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,因為在32 位程序中,int 占4 個字節(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 個字節(jié)。由于char 類型的長度是一個字節(jié),所以,原來ptr 是指向數(shù)組a 的第0 號單元開始的四個字節(jié),此時指向了數(shù)組a 中從第4 號單元開始的四個字節(jié)。我們可以用一個指針和一個循環(huán)來遍歷一個數(shù)組,看例子: 例三:
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int array[20]={0};
int *ptr=array;
for(i=0;i<20;i++)
{
(*ptr)++;
ptr++;
}
這個例子將整型數(shù)組中各個單元的值加1。由于每次循環(huán)都將指針ptr加1 個單元,所以每次循環(huán)都能訪問數(shù)組的下一個單元。 ? 再看例子: 例四:
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char a[20]="You_are_a_girl";
int *ptr=(int *)a;
ptr+=5;
在這個例子中,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,向高地址方向移動了20 個字節(jié)。 在這個例子中,沒加5 前的ptr 指向數(shù)組a 的第0 號單元開始的四個字節(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了20 個字節(jié)。 下面請允許我再舉一個例子:(一個誤區(qū)) 例五:
?
#include
int main()
{
char a[20]=" You_are_a_girl";
char *p=a;
char **ptr=&p;
//printf("p=%d ",p);
//printf("ptr=%d ",ptr);
//printf("*ptr=%d ",*ptr);
printf("**ptr=%c ",**ptr);
ptr++;
//printf("ptr=%d ",ptr);
//printf("*ptr=%d ",*ptr);
printf("**ptr=%c ",**ptr);
}
誤區(qū)一、輸出答案為Y 和o 誤解:ptr 是一個char 的二級指針,當(dāng)執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char),所以輸出如上結(jié)果,這個可能只是少部分人的結(jié)果. 誤區(qū)二、輸出答案為Y 和a誤解:ptr 指向的是一個char *類型,當(dāng)執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char *)(有可能會有人認(rèn)為這個值為1,那就會得到誤區(qū)一的答案,這個值應(yīng)該是4,參考前面內(nèi)容), 即&p+4; 那進(jìn)行一次取值運(yùn)算不就指向數(shù)組中的第五個元素了嗎?那輸出的結(jié)果不就是數(shù)組中第五個元素了嗎?答案是否定的. 正解:?ptr 的類型是char **,指向的類型是一個char *類型,該指向的地址就是p的地址(&p),當(dāng)執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,這個你去問上帝吧,或者他會告訴你在哪?所以最后的輸出會是一個隨機(jī)的值,或許是一個非法操作. 總結(jié)一下: 一個指針ptrold 加(減)一個整數(shù)n 后,結(jié)果是一個新的指針ptrnew,ptrnew 的類型和ptrold 的類型相同,ptrnew 所指向的類型和ptrold所指向的類型也相同。ptrnew 的值將比ptrold 的值增加(減少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節(jié)。就是說,ptrnew 所指向的內(nèi)存區(qū)將比ptrold 所指向的內(nèi)存區(qū)向高(低)地址方向移動了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節(jié)。指針和指針進(jìn)行加減:兩個指針不能進(jìn)行加法運(yùn)算,這是非法操作,因為進(jìn)行加法后,得到的結(jié)果指向一個不知所向的地方,而且毫無意義。兩個指針可以進(jìn)行減法操作,但必須類型相同,一般用在數(shù)組方面,不多說了。
三、運(yùn)算符&和*
這里&是取地址運(yùn)算符,*是間接運(yùn)算符。 &a 的運(yùn)算結(jié)果是一個指針,指針的類型是a 的類型加個*,指針?biāo)赶虻念愋褪莂 的類型,指針?biāo)赶虻牡刂仿铮蔷褪莂 的地址。 *p 的運(yùn)算結(jié)果就五花八門了??傊?p 的結(jié)果是p 所指向的東西,這個東西有這些特點(diǎn):它的類型是p 指向的類型,它所占用的地址是p所指向的地址。 例六:
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int a=12; int b; int *p; int **ptr;
p=&a; //&a 的結(jié)果是一個指針,類型是int*,指向的類型是
//int,指向的地址是a 的地址。
*p=24; //*p 的結(jié)果,在這里它的類型是int,它所占用的地址是
//p 所指向的地址,顯然,*p 就是變量a。
ptr=&p; //&p 的結(jié)果是個指針,該指針的類型是p 的類型加個*,
//在這里是int **。該指針?biāo)赶虻念愋褪莗 的類型,這
//里是int*。該指針?biāo)赶虻牡刂肪褪侵羔榩 自己的地址。
*ptr=&b; //*ptr 是個指針,&b 的結(jié)果也是個指針,且這兩個指針
//的類型和所指向的類型是一樣的,所以用&b 來給*ptr 賦
//值就是毫無問題的了。
**ptr=34; //*ptr 的結(jié)果是ptr 所指向的東西,在這里是一個指針,
//對這個指針再做一次*運(yùn)算,結(jié)果是一個int 類型的變量。
四、指針表達(dá)式
一個表達(dá)式的結(jié)果如果是一個指針,那么這個表達(dá)式就叫指針表式。 下面是一些指針表達(dá)式的例子: 例七:
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int a,b;
int array[10];
int *pa;
pa=&a; //&a 是一個指針表達(dá)式。
Int **ptr=&pa; //&pa 也是一個指針表達(dá)式。
*ptr=&b; //*ptr 和&b 都是指針表達(dá)式。
pa=array;
pa++; //這也是指針表達(dá)式。
例八:
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char *arr[20];
char **parr=arr; //如果把a(bǔ)rr 看作指針的話,arr 也是指針表達(dá)式
char *str;
str=*parr; //*parr 是指針表達(dá)式
str=*(parr+1); //*(parr+1)是指針表達(dá)式
str=*(parr+2); //*(parr+2)是指針表達(dá)式
由于指針表達(dá)式的結(jié)果是一個指針,所以指針表達(dá)式也具有指針?biāo)哂械乃膫€要素:指針的類型,指針?biāo)赶虻念愋停羔樦赶虻膬?nèi)存區(qū),指針自身占據(jù)的內(nèi)存。 好了,當(dāng)一個指針表達(dá)式的結(jié)果指針已經(jīng)明確地具有了指針自身占據(jù)的內(nèi)存的話,這個指針表達(dá)式就是一個左值,否則就不是一個左值。在例七中,&a 不是一個左值,因為它還沒有占據(jù)明確的內(nèi)存。*ptr 是一個左值,因為*ptr 這個指針已經(jīng)占據(jù)了內(nèi)存,其實(shí)*ptr 就是指針pa,既然pa 已經(jīng)在內(nèi)存中有了自己的位置,那么*ptr 當(dāng)然也有了自己的位置。
五、數(shù)組和指針的關(guān)系
數(shù)組的數(shù)組名其實(shí)可以看作一個指針??聪吕?例九:
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int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
value=array[0]; //也可寫成:value=*array;
value=array[3]; //也可寫成:value=*(array+3);
value=array[4]; //也可寫成:value=*(array+4);
上例中,一般而言數(shù)組名array 代表數(shù)組本身,類型是int[10],但如果把a(bǔ)rray 看做指針的話,它指向數(shù)組的第0 個單元,類型是int* 所指向的類型是數(shù)組單元的類型即int。因此*array 等于0 就一點(diǎn)也不奇怪了。同理,array+3 是一個指向數(shù)組第3 個單元的指針,所以*(array+3)等于3。其它依此類推。 例十:
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char *str[3]={
"Hello,thisisasample!",
"Hi,goodmorning.",
"Helloworld"
};
char s[80];
strcpy(s,str[0]); //也可寫成strcpy(s,*str);
strcpy(s,str[1]); //也可寫成strcpy(s,*(str+1));
strcpy(s,str[2]); //也可寫成strcpy(s,*(str+2));
上例中,str 是一個三單元的數(shù)組,該數(shù)組的每個單元都是一個指針,這些指針各指向一個字符串。把指針數(shù)組名str 當(dāng)作一個指針的話,它指向數(shù)組的第0 號單元,它的類型是char **,它指向的類型是char *。 *str 也是一個指針,它的類型是char *,它所指向的類型是char,它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一個字符的地址,即'H'的地址。注意:字符串相當(dāng)于是一個數(shù)組,在內(nèi)存中以數(shù)組的形式儲存,只不過字符串是一個數(shù)組常量,內(nèi)容不可改變,且只能是右值.如果看成指針的話,他即是常量指針,也是指針常量. str+1 也是一個指針,它指向數(shù)組的第1 號單元,它的類型是char**,它指向的類型是char*。 *(str+1)也是一個指針,它的類型是char*,它所指向的類型是char,它指向"Hi,goodmorning."的第一個字符'H' 下面總結(jié)一下數(shù)組的數(shù)組名(數(shù)組中儲存的也是數(shù)組)的問題: 聲明了一個數(shù)組TYPE array[n],則數(shù)組名稱array 就有了兩重含義: 第一,它代表整個數(shù)組,它的類型是TYPE[n]; 第二,它是一個常量指針,該指針的類型是TYPE*,該指針指向的類型是TYPE,也就是數(shù)組單元的類型,該指針指向的內(nèi)存區(qū)就是數(shù)組第0 號單元,該指針自己占有單獨(dú)的內(nèi)存區(qū),注意它和數(shù)組第0 號單元占據(jù)的內(nèi)存區(qū)是不同的。該指針的值是不能修改的,即類似array++的表達(dá)式是錯誤的。在不同的表達(dá)式中數(shù)組名array 可以扮演不同的角色。在表達(dá)式sizeof(array)中,數(shù)組名array 代表數(shù)組本身,故這時sizeof 函數(shù)測出的是整個數(shù)組的大小。 在表達(dá)式*array 中,array 扮演的是指針,因此這個表達(dá)式的結(jié)果就是數(shù)組第0 號單元的值。sizeof(*array)測出的是數(shù)組單元的大小。 表達(dá)式array+n(其中n=0,1,2,.....)中,array 扮演的是指針,故array+n 的結(jié)果是一個指針,它的類型是TYPE *,它指向的類型是TYPE,它指向數(shù)組第n號單元。故sizeof(array+n)測出的是指針類型的大小。在32 位程序中結(jié)果是4 例十一:
?
int array[10];
int (*ptr)[10];
ptr=&array;:
上例中ptr 是一個指針,它的類型是int(*)[10],他指向的類型是int[10] ,我們用整個數(shù)組的首地址來初始化它。在語句ptr=&array中,array 代表數(shù)組本身。 本節(jié)中提到了函數(shù)sizeof(),那么我來問一問,sizeof(指針名稱)測出的究竟是指針自身類型的大小呢還是指針?biāo)赶虻念愋偷拇笮。?答案是前者。例如: int(*ptr)[10]; 則在32 位程序中,有: sizeof(int(*)[10])==4 sizeof(int[10])==40 sizeof(ptr)==4 實(shí)際上,sizeof(對象)測出的都是對象自身的類型的大小,而不是別的什么類型的大小。
六、指針和結(jié)構(gòu)類型的關(guān)系
可以聲明一個指向結(jié)構(gòu)類型對象的指針。 例十二:
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struct MyStruct
{
int a;
int b;
int c;
};
struct MyStruct ss={20,30,40};
//聲明了結(jié)構(gòu)對象ss,并把ss 的成員初始化為20,30 和40。
struct MyStruct *ptr=&ss;
//聲明了一個指向結(jié)構(gòu)對象ss 的指針。它的類型是
//MyStruct *,它指向的類型是MyStruct。
int *pstr=(int*)&ss;
//聲明了一個指向結(jié)構(gòu)對象ss 的指針。但是pstr 和
//它被指向的類型ptr 是不同的。
請問怎樣通過指針ptr 來訪問ss 的三個成員變量? 答案: ptr->a; //指向運(yùn)算符,或者可以這們(*ptr).a,建議使用前者 ptr->b; ptr->c; 又請問怎樣通過指針pstr 來訪問ss 的三個成員變量? 答案: *pstr;//訪問了ss 的成員a。 *(pstr+1); //訪問了ss 的成員b。 *(pstr+2) //訪問了ss 的成員c。 雖然我在我的MSVC++6.0 上調(diào)式過上述代碼,但是要知道,這樣使用pstr 來訪問結(jié)構(gòu)成員是不正規(guī)的,為了說明為什么不正規(guī),讓我們看看怎樣通過指針來訪問數(shù)組的各個單元: (將結(jié)構(gòu)體換成數(shù)組) 例十三:
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int array[3]={35,56,37};
int *pa=array;
//通過指針pa 訪問數(shù)組array 的三個單元的方法是:
*pa; //訪問了第0 號單元
*(pa+1); //訪問了第1 號單元
*(pa+2); //訪問了第2 號單元
從格式上看倒是與通過指針訪問結(jié)構(gòu)成員的不正規(guī)方法的格式一樣。 所有的C/C++編譯器在排列數(shù)組的單元時,總是把各個數(shù)組單元存放在連續(xù)的存儲區(qū)里,單元和單元之間沒有空隙。但在存放結(jié)構(gòu)對象的各個成員時,在某種編譯環(huán)境下,可能會需要字對齊或雙字對齊或者是別的什么對齊,需要在相鄰兩個成員之間加若干個"填充字節(jié)",這就導(dǎo)致各個成員之間可能會有若干個字節(jié)的空隙。 所以,在例十二中,即使*pstr 訪問到了結(jié)構(gòu)對象ss 的第一個成員變量a,也不能保證*(pstr+1)就一定能訪問到結(jié)構(gòu)成員b。因為成員a 和成員b 之間可能會有若干填充字節(jié),說不定*(pstr+1)就正好訪問到了這些填充字節(jié)呢。這也證明了指針的靈活性。要是你的目的就是想看看各個結(jié)構(gòu)成員之間到底有沒有填充字節(jié),嘿,這倒是個不錯的方法。 不過指針訪問結(jié)構(gòu)成員的正確方法應(yīng)該是象例十二中使用指針ptr 的方法。
七、指針和函數(shù)的關(guān)系
可以把一個指針聲明成為一個指向函數(shù)的指針。 int fun1(char *,int); int (*pfun1)(char *,int); pfun1=fun1; int a=(*pfun1)("abcdefg",7); //通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)。 可以把指針作為函數(shù)的形參。在函數(shù)調(diào)用語句中,可以用指針表達(dá)式來作為實(shí)參。 例十四:
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int fun(char *);
inta;
char str[]="abcdefghijklmn";
a=fun(str);
int fun(char *s)
{
int num=0;
for(int i=0;;)
{
num+=*s;s++;
}
return num;
}
這個例子中的函數(shù)fun 統(tǒng)計一個字符串中各個字符的ASCII 碼值之和。前面說了,數(shù)組的名字也是一個指針。在函數(shù)調(diào)用中,當(dāng)把str作為實(shí)參傳遞給形參s 后,實(shí)際是把str 的值傳遞給了s,s 所指向的地址就和str 所指向的地址一致,但是str 和s 各自占用各自的存儲空間。在函數(shù)體內(nèi)對s 進(jìn)行自加1 運(yùn)算,并不意味著同時對str 進(jìn)行了自加1 運(yùn)算。
八、指針類型轉(zhuǎn)換
當(dāng)我們初始化一個指針或給一個指針賦值時,賦值號的左邊是一個指針,賦值號的右邊是一個指針表達(dá)式。在我們前面所舉的例子中,絕大多數(shù)情況下,指針的類型和指針表達(dá)式的類型是一樣的,指針?biāo)赶虻念愋秃椭羔槺磉_(dá)式所指向的類型是一樣的。 例十五:
?
float f=12.3;
float *fptr=&f;
int *p;
在上面的例子中,假如我們想讓指針p 指向?qū)崝?shù)f,應(yīng)該怎么辦? 是用下面的語句嗎? p=&f; 不對。因為指針p 的類型是int *,它指向的類型是int。表達(dá)式&f 的結(jié)果是一個指針,指針的類型是float *,它指向的類型是float。 兩者不一致,直接賦值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0 上,對指針的賦值語句要求賦值號兩邊的類型一致,所指向的類型也一致,其它的編譯器上我沒試過,大家可以試試。為了實(shí)現(xiàn)我們的目的,需要進(jìn)行"強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換": p=(int*)&f; 如果有一個指針p,我們需要把它的類型和所指向的類型改為TYEP *TYPE, 那么語法格式是:(TYPE *)p; 這樣強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的結(jié)果是一個新指針,該新指針的類型是TYPE *,它指向的類型是TYPE,它指向的地址就是原指針指向的地址。 而原來的指針p 的一切屬性都沒有被修改。(切記) 一個函數(shù)如果使用了指針作為形參,那么在函數(shù)調(diào)用語句的實(shí)參和形參的結(jié)合過程中,必須保證類型一致,否則需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換 例十六:
?
void fun(char*);
int a=125,b;
fun((char*)&a);
void fun(char*s)
{
charc;
c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c;
c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c;
}
注意這是一個32 位程序,故int 類型占了四個字節(jié),char 類型占一個字節(jié)。函數(shù)fun 的作用是把一個整數(shù)的四個字節(jié)的順序來個顛倒。注意到了嗎?在函數(shù)調(diào)用語句中,實(shí)參&a 的結(jié)果是一個指針,它的類型是int *,它指向的類型是int。形參這個指針的類型是char *,它指向的類型是char。這樣,在實(shí)參和形參的結(jié)合過程中,我們必須進(jìn)行一次從int *類型到char *類型的轉(zhuǎn)換。 結(jié)合這個例子,我們可以這樣來 想象編譯器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程:編譯器先構(gòu)造一個臨時指針char *temp,然后執(zhí)行temp=(char *)&a,最后再把temp 的值傳遞給s。所以最后的結(jié)果是:s 的類型是char *,它指向的類型是char,它指向的地址就是a 的首地址。 我們已經(jīng)知道,指針的值就是指針指向的地址,在32 位程序中,指針的值其實(shí)是一個32 位整數(shù)。 那可不可以把一個整數(shù)當(dāng)作指針的值直接賦給指針呢?就象下面的語句:
?
unsigned int a;
TYPE *ptr; //TYPE 是int,char 或結(jié)構(gòu)類型等等類型。
a=20345686;
ptr=20345686; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686
ptr=a; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686
//編譯一下吧。結(jié)果發(fā)現(xiàn)后面兩條語句全是錯的。那么我們的目的就不能達(dá)到了嗎?不,還有辦法:
unsigned int a;
TYPE *ptr; //TYPE 是int,char 或結(jié)構(gòu)類型等等類型。
a=N //N 必須代表一個合法的地址;
ptr=(TYPE*)a;//呵呵,這就可以了。
嚴(yán)格說來這里的(TYPE *)和指針類型轉(zhuǎn)換中的(TYPE *)還不一樣。這里的(TYPE*)的意思是把無符號整數(shù)a 的值當(dāng)作一個地址來看待。上面強(qiáng)調(diào)了a 的值必須代表一個合法的地址,否則的話,在你使用ptr 的時候,就會出現(xiàn)非法操作錯誤。想想能不能反過來,把指針指向的地址即指針的值當(dāng)作一個整數(shù)取出來。完全可以。下面的例子演示了把一個指針的值當(dāng)作一個整數(shù)取出來,然后再把這個整數(shù)當(dāng)作一個地址賦給一個指針: 例十七:
?
int a=123,b;
int *ptr=&a;
char *str;
b=(int)ptr; //把指針ptr 的值當(dāng)作一個整數(shù)取出來。
str=(char*)b; //把這個整數(shù)的值當(dāng)作一個地址賦給指針str。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了,可以把指針的值當(dāng)作一個整數(shù)取出來,也可以把一個整數(shù)值當(dāng)作地址賦給一個指針。
九、指針的安全問題
看下面的例子: 例十八:
?
char s='a';
int *ptr;
ptr=(int *)&s;
*ptr=1298;
指針ptr 是一個int *類型的指針,它指向的類型是int。它指向的地址就是s 的首地址。在32 位程序中,s 占一個字節(jié),int 類型占四個字節(jié)。最后一條語句不但改變了s 所占的一個字節(jié),還把和s 相臨的高地址方向的三個字節(jié)也改變了。這三個字節(jié)是干什么的?只有編譯程序知道,而寫程序的人是不太可能知道的。也許這三個字節(jié)里存儲了非常重要的數(shù)據(jù),也許這三個字節(jié)里正好是程序的一條代碼,而由于你對指針的馬虎應(yīng)用,這三個字節(jié)的值被改變了!這會造成崩潰性的錯誤。 讓我們再來看一例: 例十九:
?
char a;
int *ptr=&a;
ptr++;
*ptr=115;
該例子完全可以通過編譯,并能執(zhí)行。但是看到?jīng)]有?第3 句對指針ptr 進(jìn)行自加1 運(yùn)算后,ptr 指向了和整形變量a 相鄰的高地址方向的一塊存儲區(qū)。這塊存儲區(qū)里是什么?我們不知道。有可能它是一個非常重要的數(shù)據(jù),甚至可能是一條代碼。 而第4 句竟然往這片存儲區(qū)里寫入一個數(shù)據(jù)!這是嚴(yán)重的錯誤。所以在使用指針時,程序員心里必須非常清楚:我的指針究竟指向了哪里。在用指針訪問數(shù)組的時候,也要注意不要超出數(shù)組的低端和高端界限,否則也會造成類似的錯誤。 在指針的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換:ptr1=(TYPE *)ptr2 中,如果sizeof(ptr2的類型)大于sizeof(ptr1 的類型),那么在使用指針ptr1 來訪問ptr2所指向的存儲區(qū)時是安全的。如果sizeof(ptr2 的類型) 小于sizeof(ptr1 的類型),那么在使用指針ptr1 來訪問ptr2 所指向的存儲區(qū)時是不安全的。至于為什么,讀者結(jié)合例十八來想一想,應(yīng)該會明白的。
審核編輯:湯梓紅
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