5.1 指針和指針變量
指針是程序設(shè)計(jì)語言的一個(gè)重要概念。指針在C程序中有以下多方面的作用:
(1)利用指針能間接引用它所指的對象。
(2)利用各種類型的指針形式參數(shù),能使函數(shù)增加描述能力。
(3)指針與數(shù)組結(jié)合,使引用數(shù)組元素的形式更加多樣、訪問數(shù)組元素的手段更加靈活。
(4)指針能用來描述數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以便構(gòu)造復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)A要關(guān)聯(lián)另一個(gè)數(shù)據(jù)B時(shí),在數(shù)據(jù)A中增加一個(gè)指向數(shù)據(jù)B的指針就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)A關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)B。結(jié)合系統(tǒng)提供的動態(tài)分配存儲設(shè)施,又能構(gòu)造出各種動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
1.指針的基本概念
為了區(qū)別內(nèi)存的不同位置,內(nèi)存被分成字節(jié),內(nèi)存的全部字節(jié)順序地賦予一個(gè)稱為地址的編號。程序中的變量將在內(nèi)存中占據(jù)一定的內(nèi)存字節(jié),在這些字節(jié)中存儲的數(shù)據(jù)信息稱為變量的內(nèi)容。一個(gè)變量占用連續(xù)的若干個(gè)內(nèi)存字節(jié)時(shí),最前面的一個(gè)字節(jié)的地址就作為該變量的地址。指針就是內(nèi)存地址,是變量的地址,或函數(shù)的入口地址。變量的地址在程序執(zhí)行時(shí),起著非常重要的作用。當(dāng)計(jì)算機(jī)在計(jì)算含有變量的表達(dá)式時(shí),計(jì)算機(jī)按變量的地址取出其內(nèi)容,并按變量的地址將計(jì)算結(jié)果存入到變量占據(jù)的內(nèi)存中。如代碼:
int x=l;
x=x+2;
其中語句“x=x+2;”中的第一個(gè)x涉及到變量x占據(jù)的內(nèi)存,第二個(gè) x是引用變量 x的內(nèi)容。該語句的意義是“取X的內(nèi)容,完成加上2的計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果存入變量X占據(jù)的內(nèi)存中。”
2.指針變量和它所指向的變量
在C語言中,地址也作為一種值,能被存儲、比較、賦值,并稱地址數(shù)據(jù)為指針類型,而稱存儲地址值的變量為指針變量,簡稱指針。C程序可用運(yùn)算符&取變量的地址,如表達(dá)式&x的值就是變量X的地址。程序除能按名引用變量外,也可利用變量的地址引用變量。按變量名引用變量稱為直接引用,而將變量A的地址存于另一變量B中,借助于變量B引用變量A稱為對A的間接引用。
3.指針變安的定義、初始化和引用
指針變量用于存放某個(gè)變量的地址。定義指針變量的一般形式為:
類型 * 指針變量名;
或
類型 * 指針變量名=初值表達(dá)式;
其中,指針變量名是標(biāo)識符,指針變量名之前的符號“*”,表示該變量是指針類型的。而最前面的“類型”,表示該指針變量能指向變量或函數(shù)的類型。初值表達(dá)式是一個(gè)地址表達(dá)式,如表達(dá)式中有某變量的地址表達(dá)式,則這個(gè)變量應(yīng)是前面已定義的。
在C語言中,當(dāng)定義局部指針變量時(shí),如未給它指定初值,則其值是不確定的。程序在使用它們時(shí),應(yīng)首先給它們賦值。誤用其值不確定的指針變量間接引用其它變量,會引起意想不到的錯(cuò)誤。為明確表示指針變量不指向任何變量,在C語言中用0值表示這種情況,記為NULL。如
ip= NULL;
也稱指針值為0的指針變量為空指針。對于靜態(tài)的指針變量,如在定義時(shí)未給它指定初值,系統(tǒng)自動給它指定初值0。
指針變量取程序?qū)ο蟮?開始)地址值,不能將一個(gè)整型量或任何其它非地址值賦給一個(gè)指針變量。另外,指針變量對所指向的對象也有類型限制,不能將一個(gè)不能指向的對象的地址賦給指針變量。如有以下定義:
int i=100,j,*ip,*intpt;
float f,*fp;
以下代碼如注釋所敘。
iP=&i;/*使ip指向i*/
intpt=ip;/*使intpt指向ip所指變量*/
fp= &f;/*使fp指向正*/
ip=NULL;/*使 ip不再指向任何變量*/
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