C语言中的多级指针

前言

C语言中指针，可以算是最灵活，最强大的地方，同时也是最艰深的地方。用不好的话，什么段错误，内存违例等以前没见过的东西都会跳出来。最近看《UNIX系统编程》,感觉能把C语言用到这个水平，才能算是登堂入室。

一般来说，我们会把指针跟数组联系起来理解，比如*p就是一个一维数组，**p是两维数组等，而一般而言，见到两维的指针也算是难得了，更高维的只怕看一会就会晕掉。《UNIX系统编程》中有个关于参数列表的例子，感觉对指针运用的已经到出神入化的境地，所以贴出来大家参考一下。

 

指向指针的指针

在C语言的入口main函数中，有一个**argv参数，指明命令行参数，一般写法是这样：

int main(int argc, char **argv){
    /*
     * code here.
     */
}

 

这个**argv,是一个指向指针的指针，用来将命令行参数保存下来，比如，输入一条命令：

prog -c -v 200

 **argv中的内容即为 prog, -c, -v, 200. 因为prog, -c等的长度不等，就需要一个指针来引用他们，而prog后边接几个参数也是不定的，所以有需要有一个指针来引用，所以就是这里的二维指针了。画一个table可能看起来比较清晰一些：

 

 

prog

-c

-v

200

 

再考虑这样一种情况，shell程序，对于你会输多少行命令也是不知道的，那它就需要再多一个指针来引用你会有多少个命令输入。这就是我们今天要看的(***ptr)了。

 

指向"指针的指针"的指针

书中的例子是这样，先看下函数的原型： 

int makeargv(const char *s, const char *delimiters, char ***argvp);

 

函数接受三个参数，第一个是要分析的串，第二个是界定符序列，第三个是生成的"指针的指针"(即二维数组)的指针。实现比较简单，主要是看其中关于指针的用法：

/*
 * author : juntao.qiu
 */
int makeargv(const char *s, const char *delimiters, char ***argvp){
    int error;
    int i;
    int numtokens;
    const char *snew;
    char *t;

    if((s == NULL) || (delimiters == NULL) || (argvp == NULL)){
        error = EINVAL;
        return -1;
    }

    *argvp = NULL;
    snew = s + strspn(s, delimiters);
    if((t = malloc(strlen(snew)+1)) == NULL)
        return -1;

    strcpy(t, snew);
    numtokens = 0;

    if(strtok(t, delimiters) != NULL)
        for(numtokens = 1; strtok(NULL, delimiters)!= NULL; numtokens++);

    if((*argvp = malloc((numtokens+1)*sizeof(char *))) == NULL){
        error = errno;
        free(t);
        errno = error;
        return -1;
    }

    if(numtokens == 0){
        free(t);
    }else{
        strcpy(t, snew);
        **argvp = strtok(t, delimiters);//注意此处的指针操作
        for(i = 1;i < numtokens;i++)
            *((*argvp)+i) = strtok(NULL, delimiters);//注意此处的指针操作
    }
        
    *((*argvp)+numtokens) = NULL;

    return numtokens;
}

 

 程序的主体比较简单，就是按照传入的s，按照界定符delimiters对其进行分割，分割完成后将其放在一个二维数组中，第一维表示最后数组，第二维表示第一个数组中每一个元素的值。

测试

好了，我们测试一下其运行情况：

 

int main(int argc, char **argv){
    char delim[] = " \t";
    int i;
    char **argvp;
    int numtokens;
    char *test = "mine -c 10 2.0";

    if((numtokens = makeargv(test, delim, &argvp)) == -1){
        fprintf(stderr, "failed to parse the string you given:%s\n", test);
        return 1;
    }
    printf("argument contains :\n");
    for(i = 0;i < numtokens;i++)
        printf("%d:%s\n", i, argvp[i]);
    return 0;
}

  

运行结果如下：

C:\development\cpl\usp>ls
Makefile a.exe makeargv.c nbproject

C:\development\cpl\usp>a
argument contains :
0:mine
1:-c
2:10
3:2.0

个人感觉，能把指针用到这种熟练程度，才算是对C掌握了。《UNIX系统编程》中的代码非常优雅，从大二一直读到毕业，毕业后得空还在读。我会尽量陆续把体会贴出来，以供参考。

评论

15 楼 abruzzi 2009-06-29  

mikeandmore 写道

不过xxx[][]这种写法无论如何都是没有的。。。

这个只不过是你没有见过而已，不是没有，你可以写个代码测一下。而且有很多例子中都有这种形式的。

14 楼 abruzzi 2009-06-29  

mikeandmore 写道

写成char* argv[]不就不用折腾了么。。。@_@

这是二维的，如果三维，四维，五维呢？？

13 楼 幸存者 2009-06-29  

以前玩C的时候最烦的就是纠缠于犄角旮旯的细节，C++就更甚了。
事实上对我来说，这些东西不比脑筋急转弯更高级。

12 楼 mikeandmore 2009-06-28  

night_stalker 写道

扯些函数指针的事情 ……

万能函数指针。例如：
int(...)

成员函数指针（MSVC 可以去掉 &）：
&SomeClass::func

静态成员指针的用法和普通的函数指针一样。

但是非静态成员函数指针得用丑陋难用的 mem_fun_ref<.......... 转换 ……

从实例得到函数指针（->* 和 .*）：
SomeClass* x = new SomeClass();
auto f = x->*func;
SomeClass y;
auto g = y.*func;

注：auto 关键字得在 GCC 4.4 或者 msvc 10 以后的版本用。

继承后的非静态成员函数指针很复杂，每个编译器处理方式不一样，最好别碰 ……

从来无视C++的飘。。。

11 楼 mikeandmore 2009-06-28  

abruzzi 写道

mikeandmore 写道

那个啥。。。原型难道不是
int main(int argc, char* argv[]);
???

都说了，可以把指针理解成数组(当然不是完全等价)，所以
char *argv[] == char **argv == char argv[][]， 你可以分别试一下。

那个，那个。。。
我的意思是
写成char* argv[]不就不用折腾了么。。。@_@

不过既然说了这个问题。。。嗯。。
好像标准里面说过。。。

定义的变量，xxx var[],出来的是xxx* const var.
传参数的时候,xxx var[], 出来的是xxx* var

不过xxx[][]这种写法无论如何都是没有的。。。

10 楼 abruzzi 2009-06-28  

diogin 写道

abruzzi 写道

ray_linn 写道

这叫高级？？？？？？。。。。。。

我发现现在有越来越多人喜欢弄些*******,.......当成优雅的趋势。

一个盛满了水的杯子要再盛水，就要把原先的水先全部倒光。

文中的指针的用法，应该已经不算是入门级别的了。当然，例子可能有点不够复杂，没有函数指针，函数指针表(指向函数指针的指针)，但是经验中，2层以上的指针就比较难控制了，而这个例子可以很好的看出对3层指针的控制过程，不知道这位大侠心目中的“高级”是什么样子的？

如有必要，大可以在后边略作叙述，指教一二，那是欢迎之至，但是这种冷嘲热讽，就难免不知其所云了。

你这例子就是入门级别的，不要自认为高级。
学无止境，多拿些开源代码看看，体会下什么样的用法叫做“高级”。

完全没有我的例子有多么“高级”的意思，我也没有说我的例子不是入门级的，本来就是嘛，如果你可以通过例子学习到多级指针的用法，那是最好的了，也正是在下的目的所在。C中的指针难以驾驭是肯定的，你可以自己写着试一下，可能给出的例子对于这个题目来说有点不准确。

至于后边的什么“学无止境，多拿些开源代码看看，体会下什么样的用法叫做“高级”。”之类，说句不好听的，我看开源代码，给开源社区贡献代码的时候，你还不知道在哪儿卖鱼蛋呢。

哈哈，玩笑，纯属玩笑。

9 楼 night_stalker 2009-06-28  

扯些函数指针的事情 ……

万能函数指针。例如：
int(...)

成员函数指针（MSVC 可以去掉 &）：
&SomeClass::func

静态成员指针的用法和普通的函数指针一样。

但是非静态成员函数指针得用丑陋难用的 mem_fun_ref<.......... 转换 ……

从实例得到函数指针（->* 和 .*）：
SomeClass* x = new SomeClass();
auto f = x->*func;
SomeClass y;
auto g = y.*func;

注：auto 关键字得在 GCC 4.4 或者 msvc 10 以后的版本用。

继承后的非静态成员函数指针很复杂，每个编译器处理方式不一样，最好别碰 ……

8 楼 whaosoft 2009-06-28  

还行 都别说lz了 毕竟人家是来分享经验的

7 楼 bachmozart 2009-06-28  

diogin 写道

abruzzi 写道

mikeandmore 写道

那个啥。。。原型难道不是
int main(int argc, char* argv[]);
???

都说了，可以把指针理解成数组(当然不是完全等价)，所以
char *argv[] == char **argv == char argv[][]， 你可以分别试一下。

指针 != 数组。

找本《C专家编程》看看吧

人家已经说了 “不是完全等价”，还在这里纠缠，
C专家编程也就是本入门书，里面没一样东西真正讲的深入的

不过我确实觉得纠缠在语法上没啥必要，如何解决问题才是重要的，与其说理解C的指针不如说去理解内存模型等东西，研究研究内存管理还是挺有意思的，比如写个dlmalloc库什么的

6 楼 diogin 2009-06-28  

abruzzi 写道

mikeandmore 写道

那个啥。。。原型难道不是
int main(int argc, char* argv[]);
???

都说了，可以把指针理解成数组(当然不是完全等价)，所以
char *argv[] == char **argv == char argv[][]， 你可以分别试一下。

指针 != 数组。

找本《C专家编程》看看吧

5 楼 diogin 2009-06-28  

abruzzi 写道

ray_linn 写道

这叫高级？？？？？？。。。。。。

我发现现在有越来越多人喜欢弄些*******,.......当成优雅的趋势。

一个盛满了水的杯子要再盛水，就要把原先的水先全部倒光。

文中的指针的用法，应该已经不算是入门级别的了。当然，例子可能有点不够复杂，没有函数指针，函数指针表(指向函数指针的指针)，但是经验中，2层以上的指针就比较难控制了，而这个例子可以很好的看出对3层指针的控制过程，不知道这位大侠心目中的“高级”是什么样子的？

如有必要，大可以在后边略作叙述，指教一二，那是欢迎之至，但是这种冷嘲热讽，就难免不知其所云了。

你这例子就是入门级别的，不要自认为高级。
学无止境，多拿些开源代码看看，体会下什么样的用法叫做“高级”。

4 楼 abruzzi 2009-06-28  

mikeandmore 写道

那个啥。。。原型难道不是
int main(int argc, char* argv[]);
???

都说了，可以把指针理解成数组(当然不是完全等价)，所以
char *argv[] == char **argv == char argv[][]， 你可以分别试一下。

3 楼 mikeandmore 2009-06-28  

那个啥。。。原型难道不是
int main(int argc, char* argv[]);
???

2 楼 abruzzi 2009-06-28  

ray_linn 写道

这叫高级？？？？？？。。。。。。

我发现现在有越来越多人喜欢弄些*******,.......当成优雅的趋势。

一个盛满了水的杯子要再盛水，就要把原先的水先全部倒光。

文中的指针的用法，应该已经不算是入门级别的了。当然，例子可能有点不够复杂，没有函数指针，函数指针表(指向函数指针的指针)，但是经验中，2层以上的指针就比较难控制了，而这个例子可以很好的看出对3层指针的控制过程，不知道这位大侠心目中的“高级”是什么样子的？

如有必要，大可以在后边略作叙述，指教一二，那是欢迎之至，但是这种冷嘲热讽，就难免不知其所云了。

1 楼 ray_linn 2009-06-28  

这叫高级？？？？？？。。。。。。


我发现现在有越来越多人喜欢弄些*******,.......当成优雅的趋势。