现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

c语言基础 (6) 指针

2014年02月26日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4064字 ⁄ 字号 评论关闭

一.概述  

   在计算机中,所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个内存单元,不同的数据类型所占用的内存单元数不等,如整型量占2个单元,字符量占1个单元等,在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元,必须为每个内存单元编上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元,所以通常也把这个地址称为指针。 内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。 可以用一个通俗的例子来说明它们之间的关系。我们到银行去存取款时,银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存款单找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里,帐号就是存单的指针, 存款数是存单的内容。对于一个内存单元来说,单元的地址即为指针,其中存放的数据才是该单元的内容。在C语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此,一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。

严格地说,一个指针是一个地址,是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指针值,是变量。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆,我们约定:“指针”是指地址,是常量,“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问内存单元

二.变量的指针和指向变量的指针变量

 1.变量的指针就是指的变量的地址。存放变量的地址的变量即存放指针的变量就是指针变量。因此,一个指针变量的值就是某个变量的地址或称为某变量的指针。

 2.为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系,在程序中用*”符号表示“指向”,例如,i_pointer代表指针变量(用以存放变量的地址),而*i_pointeri_pointer所指向的变量。

因此,下面两个语句作用相同:

i=3;

*i_pointer=3;

   第二个语句的含义是将3赋给指针变量i_pointer所指向的变量

3.对指针变量的定义包括三个内容:

 (1)指针类型说明,即定义变量为一个指针变量;

 (2)指针变量名;

 (3)变量值(指针)所指向的变量的数据类型。

 其一般形式为:

类型说明符 *变量名

 其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指针变量所指向的变量的数据类型。

4.指针变量同普通变量一样,使用之前不仅要定义说明,而且必须赋予具体的值。未经赋值的指针变量不能使用,否则将造成系统混乱,甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址,决不能赋予任何其它数据,否则将引起错误。在C语言中,变量的地址是由编译系统分配的,对用户完全透明,用户不知道变量的具体地址。

1)&:取地址运算符。

2)*:指针运算符(或称间接访问运算符)。

其一般形式为:

&变量名;

如&a表示变量a的地址,&b表示变量b的地址。变量本身必须预先说明。

(1)指针变量初始化的方法

 int a;

  int *p=&a;

(2)赋值语句的方法

  int a;

  int *p;

p=&a;

不允许把一个数赋予指针变量,故下面的赋值是错误的:

int *p;

p=1000;

被赋值的指针变量前不能再加“*说明符,如写为*p=&a 也是错误的。

假设:

int i=200, x;

int *ip;

我们定义了两个整型变量i,x,还定义了一个指向整型数的指针变量ip。i,x中可存放整数,而ip中只能存放整型变量的地址。我们可以把i的地址赋给ip:

ip=&i;

此时指针变量ip指向整型变量i,假设变量i的地址为1800,这个赋值可形象理解为下图所示的联系。

   以后我们便可以通过指针变量ip间接访问变量i,例如:

x=*ip;

运算符*访问以ip为地址的存贮区域,而ip中存放的是变量i的地址,因此,*ip访问的是地址为1800的存贮区域(因为是整数,实际上是从1800开始的两个字节),它就是i所占用的存贮区域, 所以上面的赋值表达式等价于

x=i;

三.指针做参数

1.通过指针交换两个变量的值

swap(int *p1,int *p2)
{int temp;
 temp=*p1;//注意这里交换的是指针所指向的内存区域的值
 *p1=*p2;
 *p2=temp;
}
main()
{
  int a,b;
  int *pointer_1,*pointer_2;
  scanf("%d,%d",&a,&b);
  pointer_1=&a;pointer_2=&b;
  if(a<b) swap(pointer_1,pointer_2);
  printf("\n%d,%d\n",a,b);
  }

说明:

swap是用户定义的函数,它的作用是交换两个变量(a和b)的值。swap函数的形参p1、p2是指针变量。程序运行时,先执行main函数,输入a和b的值。然后将a和b的地址分别赋给指针变量pointer_1和pointer_2,使pointer_1指向a,pointer_2指向b。

接着执行if语句,由于a〈b,因此执行swap函数。注意实参pointer_1和pointer_2是指针变量,在函数调用时,将实参变量的值传递给形参变量。采取的依然是值传递方式。因此虚实结合后形参p1的值为&a,p2的值为&b。这时p1和pointer_1指向变量a,p2和pointer_2指向变量b。

接着执行执行swap函数的函数体使*p1和*p2的值互换,也就是使a和b的值互换。

函数调用结束后,p1p2不复存在(已释放)如图

最后在main函数中输出的a和b的值是已经过交换的值。

2.指针变量可以进行某些运算,但其运算的种类是有限的。它只能进行赋值运算和部分算术运算及关系运算。

1.指针运算符

1)取地址运算符&:取地址运算符&是单目运算符,其结合性为自右至左,其功能是取变量的地址。在scanf函数及前面介绍指针变量赋值中,我们已经了解并使用了&运算符。

2)取内容运算符*:取内容运算符*是单目运算符,其结合性为自右至左,用来表示指针变量所指的变量。在*运算符之后跟的变量必须是指针变量。

需要注意的是指针运算符*和指针变量说明中的指针说明符*不是一回事。在指针变量说明中,*是类型说明符,表示其后的变量是指针类型。而表达式中出现的*则是一个运算符用以表示指针变量所指的变量。

2.指针变量的运算

1)赋值运算:指针变量的赋值运算有以下几种形式。

①指针变量初始化赋值,前面已作介绍。

②把一个变量的地址赋予指向相同数据类型的指针变量。

例如:

int a,*pa;

pa=&a;    /*把整型变量a的地址赋予整型指针变量pa*/

③把一个指针变量的值赋予指向相同类型变量的另一个指针变量。

如:

   int a,*pa=&a,*pb;

   pb=pa;    /*把a的地址赋予指针变量pb*/

由于pa,pb均为指向整型变量的指针变量,因此可以相互赋值。

④把数组的首地址赋予指向数组的指针变量。

例如:

   int a[5],*pa;

   pa=a;

   (数组名表示数组的首地址,故可赋予指向数组的指针变量pa)

也可写为:

   pa=&a[0];  /*数组第一个元素的地址也是整个数组的首地址,也可赋予pa*/

当然也可采取初始化赋值的方法:

   int a[5],*pa=a;

⑤把字符串的首地址赋予指向字符类型的指针变量。

例如:

   char *pc;

   pc="C Language";

或用初始化赋值的方法写为:

   char *pc="CLanguage";

这里应说明的是并不是把整个字符串装入指针变量,而是把存放该字符串的字符数组的首地址装入指针变量。在后面还将详细介绍。

⑥把函数的入口地址赋予指向函数的指针变量。

例如:

   int (*pf)();

   pf=f;    /*f为函数名*/

2)加减算术运算

  对于指向数组的指针变量,可以加上或减去一个整数n。设pa是指向数组a的指针变量,则pa+n,pa-   n,pa++,++pa,pa--,--pa运算都是合法的。指针变量加或减一个整数n的意义是把指针指向的当前位置(指向某数组元素)向前或向后移动n个位置。应该注意,数组指针变量向前或向后移动一个位置和地址加1或减1在概念上是不同的因为数组可以有不同的类型,各种类型的数组元素所占的字节长度是不同的。如指针变量加1,即向后移动1 个位置表示指针变量指向下一个数据元素的首地址。而不是在原地址基础上加1。例如:

  int a[5],*pa;

  pa=a;      /*pa指向数组a,也是指向a[0]*/

pa=pa+2;   /*pa指向a[2],即pa的值为&pa[2]*/

指针变量的加减运算只能对数组指针变量进行,对指向其它类型变量的指针变量作加减运算是毫无意义的。

3)两个指针变量之间的运算:只有指向同一数组的两个指针变量之间才能进行运算,否则运算毫无意义。

①两指针变量相减:两指针变量相减所得之差是两个指针所指数组元素之间相差的元素个数。实际上是两个指针值(地址)相减之差再除以该数组元素的长度(字节数)。例如pf1和pf2是指向同一浮点数组的两个指针变量,设pf1的值为2010H,pf2的值为2000H,而浮点数组每个元素占4个字节,所以pf1-pf2的结果为(2010H-2000H)/4=4,表示pf1和 pf2之间相差4个元素。两个指针变量不能进行加法运算。例如,pf1+pf2是什么意思呢?毫无实际意义。

②两指针变量进行关系运算:指向同一数组的两指针变量进行关系运算可表示它们所指数组元素之间的关系。

例如:

pf1==pf2表示pf1和pf2指向同一数组元素;

pf1>pf2表示pf1处于高地址位置;

pf1<pf2表示pf1处于低地址位置。

指针变量还可以与0比较。

设p为指针变量,则p==0表明p是空指针,它不指向任何变量;

p!=0表示p不是空指针。

空指针是由对指针变量赋予0值而得到的。

例如:

#define NULL 0

int *p=NULL;

对指针变量赋0值和不赋值是不同的。指针变量未赋值时,可以是任意值,是不能使用的,否则将造成意外错误。而指针变量赋0值后,则可以使用,只是它不指向具体的变量而已。


【上篇】
【下篇】

抱歉!评论已关闭.