C语言的指针

<!----><o:p></o:p> 

1.     指针<o:p></o:p>

指针包括两个方面的内容：<o:p></o:p>

• 指针指向的对象，即指针变量的值，也就是数据对象存放的地址<o:p></o:p>
• 指针的类型，指针的类型决定了该怎么去解释其指向的对象区域，同一片内存区域，按照不同的解释，其意义是完全不同<o:p></o:p>

指针本身也是一个对象，也占据内存空间。

<o:p></o:p> 

这是 The C Programming Language 里面的示意图，c is a char and p is a pointer that points to it.<o:p></o:p>

<!----><v:shapetype o:spt="75" coordsize="21600,21600" filled="f" stroked="f" id="_x0000_t75" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t"><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path o:extrusionok="f" o:connecttype="rect" gradientshapeok="t"></v:path><o:lock v:ext="edit" aspectratio="t"></o:lock></v:shapetype><v:shape id="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" style="WIDTH: 414.75pt; HEIGHT: 67.5pt"><v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image001.png" o:title=""></v:imagedata></v:shape><o:p></o:p>

分清楚指针与指针指向的对象意义重大。<o:p></o:p>

有几个常见的错误。<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

错误1.没有为指针指向的对象分配内存

1. char *str;
2. gets(str); // 错误，没有为str分配内存, str指向垃圾数据

当定义一个指针变量

char *str时，只是在栈上分配了str的空间，指针的值则是未定义的，也就是了垃圾。<o:p></o:p>

下面的才是正确的：

1.     char *str;
2.     str = (char*)malloc(100);// 申请一片内存区，让str指向这片区域
3.     gets(str); // ok

事实上，上面的代码再作一个内存申请是否成功的检测：

If( str != NULL ) 就更好了。<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

错误2. 野指针问题<o:p></o:p>

指针使用完毕后，一般会free 释放其指向的内存区域，但释放完毕以后，此时指针的值是存在的，只不过是垃圾值。用 if( p != NULL ) 会返回真。<o:p></o:p>

比较好的习惯是，free掉以后显式设置 p = NULL<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

错误3.同一片内存区域 多次释放<o:p></o:p>

这类错误一般隐藏的比较深。尤其在C++里，呵。<o:p></o:p>

比如<o:p></o:p>

1.     char *p1 =  (char*)malloc(100);
2.     char *p2 = p1; // 两个指针指向同一片内存区域
3.     free(p1);     
4.     free(p2);     // 错误！前一个语句已经释放内存；
5.     // 晕死，用MinGW测试这段代码居然没问题，靠

 

C++的指针比 C 语言的指针要复杂许多，因为有许多内存的自动申请与释放，还有继承关系，交叉在一起，头疼。<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

指针相加毫无意义，相减表示两个指针中间的元素个数。<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

指针占用空间：地址总线32位时，指针占四个字节。Int* p1;Char* p2;Char (*p3)[10];<o:p></o:p>

Sizeof P1,p2,p3的大小会是一样的。但是其指向的对象迥异<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

<o:p> </o:p>

2.    指针与数组<o:p></o:p>

     

       数组与指针是不同的。数组名对应着（不是指向）一块内存，其地址与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。数组名是常量，因而不能修改。比如int m[10], m++是一个编译错误。定义一个指针n指向m第一个元素，int *n = m, 此时n++合法，表达式执行完毕后n指向数组第2个元素。另外，用sizeof(m) 与 sizeof(n) 会是完全不同的结果。sizeof(m)返回的是整个数组的长度，sizeof(n)则是指针的长度。<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

表达式a[i]会自动被转换成*(a+i)参与运算，因此使用指针形式并不会比数组形式更有效率。另外，&a[i]与a+i也是等价的。下标总是和指针的偏移量相同<o:p></o:p>

<o:p> </o:p><o:p> </o:p>

将数组作为参数传到函数中时，数组形式与指针形式等价。数组名被编译器当作指向该数组第一个元素的指针。<o:p></o:p>

Fun ( int *arr ){···}<o:p></o:p>

fun ( int arr [] ){···}<o:p></o:p>

fun ( int arr[10] ){···}//这里实参是多大的数组都可以<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

<o:p> </o:p>字符串常量初始化指针与数组(The C Programming Language P104)<o:p></o:p>

There is an important difference between these definitions: <o:p></o:p>

   char amessage[] = "now is the time"; /* an array */<o:p></o:p>

   char *pmessage = "now is the time"; /* a pointer *

 

   amessage is an array, just big enough to hold the sequence of characters and '\0' that initializes it. Individual characters within the array may be changed but amessage will always refer to the same storage. On the other hand, pmessage is a pointer, initialized to point to a string constant; the pointer may subsequently be modified to point elsewhere, but the result is undefined if you try to modify the string contents.<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

<v:shape id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75" style="WIDTH: 357pt; HEIGHT: 109.5pt"><v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image003.png" o:title=""></v:imagedata></v:shape><o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

3.    数组指针与指针数组<o:p></o:p>

数组指针：指向数组的指针<o:p></o:p>

指针数组：指针构成的数组<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

char a[100];        
char (*p)[100] = &a; <o:p></o:p>

// 这里b就是一个数组指针，它指向整个数组，数组包含100个char<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

int matrix[3][10];<o:p></o:p>

int (*mm)[10] = matrix;<o:p></o:p>

// 这也是一个数组指针，指向matrix的第一行, 这个数组包含10个整形元素<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>典型的指针数组定义如下：<o:p></o:p>

char *a[10]; // 数组，包含10个元素，每个元素都是指向char的指针<o:p></o:p>

比如：<o:p></o:p>

char *name[] = { "Illegal month", "Jan", "Feb", "Mar" };<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

(The C Programming Language P112)<o:p></o:p>

The parentheses are necessary since brackets [] have higher precedence than *. Without parentheses, the declaration  int *daytab[13] is an array of 13 pointers to integers.<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

4.     指针数组与二维数组(The C Programming Language P114)<o:p></o:p>

char *name[] = { "Illegal month", "Jan", "Feb", "Mar" };

<o:p></o:p>

<v:shape id="_x0000_i1026" type="#_x0000_t75" style="WIDTH: 240.75pt; HEIGHT: 126.75pt"><v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image005.png" o:title=""></v:imagedata></v:shape><o:p></o:p>

char aname[][15] = { "Illegal month", "Jan", "Feb", "Mar" };

<o:p></o:p> 

5.    函数指针<o:p></o:p>

int *p1();
int (*p2)();
p1是一个函数，它返回一个指向int* 型数据的指针。
p2是一个函数指针，它指向一个参数为空的函数，这个函数返回一个整数数据<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

(The C Programming Language P120)<o:p></o:p>

int (*comp)(void *, void *)<o:p></o:p>

which says that comp is a pointer to a function that has two void * arguments and returns an int. <o:p></o:p>

The use of comp in the line <o:p></o:p>

   if ((*comp)(v[i], v[left]) < 0)<o:p></o:p>

is consistent with the declaration: comp is a pointer to a function, *comp is the function, and <o:p></o:p>

   (*comp)(v[i], v[left])<o:p></o:p>

is the call to it. The parentheses are needed so the components are correctly associated; without them, <o:p></o:p>

   int *comp(void *, void *)    /* WRONG */<o:p></o:p>

says that comp is a function returning a pointer to an int, which is very different.<o:p></o:p>

<o:p> </o:p>

<o:p> </o:p>