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文檔簡(jiǎn)介
1、指針1 指針是什么1.1 指針是一類數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)稱對(duì)于C語(yǔ)言來(lái)說,計(jì)算機(jī)的內(nèi)存由連續(xù)的字節(jié)(byte)構(gòu)成。這些連續(xù)的字節(jié)同樣被連續(xù)地編上了號(hào)碼以相互區(qū)別,這個(gè)號(hào)碼就是所謂的地址(Address),如圖9-1所示。圖9-1 內(nèi)存單元與地址指針(Pointer)是C語(yǔ)言中的一類數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)稱。這種類型的數(shù)據(jù)專門用來(lái)存儲(chǔ)和表示內(nèi)存單元的編號(hào),以實(shí)現(xiàn)通過地址得以完成的各種運(yùn)算。這樣看來(lái)指針?biāo)坪蹙褪堑刂?,然而,事?shí)上卻并非如此。后面將會(huì)看到,地址只是指針內(nèi)涵中的一部分,甚至只是一小部分內(nèi)容而遠(yuǎn)非其全部。片面地把地址理解為指針的全部,永遠(yuǎn)學(xué)不好指針。為了使得語(yǔ)言具有廣
2、泛的適用性,C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)允許編譯器自行選擇指針類型數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。在不同的編譯環(huán)境下,指針數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度可能不同;甚至相同的編譯環(huán)境中不同的指針數(shù)據(jù)類型,也可能有不同的大小。為了敘述的方便,本書中的指針數(shù)據(jù)類型一律假設(shè)為具有32bit的長(zhǎng)度。這樣并不影響對(duì)指針本質(zhì)的描述,但涉及指針數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度的代碼(極少)在不同的編譯環(huán)境中可能具有不同的結(jié)果,這點(diǎn)請(qǐng)讀者加以注意。C語(yǔ)言同樣不規(guī)定地址這種內(nèi)存單元的編號(hào)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)格式,但在現(xiàn)實(shí)中目前這種編號(hào)多數(shù)是與二進(jìn)制的unsigned int數(shù)據(jù)類型的存儲(chǔ)格式一樣,這是本章的另一個(gè)假定。這意味著程序可以訪問的內(nèi)存的大小最大為2的32次方 (4GB)。
3、但這絕對(duì)不意味著指針類型等同于 unsigned int 數(shù)據(jù)類型,因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)算規(guī)則截然不同。1.2 指針是派生數(shù)據(jù)類型指針數(shù)據(jù)類型和數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體等一樣,也是一種派生數(shù)據(jù)類型(Derived Types)。也就是說,指針數(shù)據(jù)類型是一種借助其他數(shù)據(jù)類型構(gòu)造出來(lái)的數(shù)據(jù)類型。對(duì)于任何類型 ,都可以構(gòu)造出與之相對(duì)應(yīng)的指針數(shù)據(jù)類型。因此指針數(shù)據(jù)類型實(shí)際上有無(wú)窮多種。沒有純粹的指針,正如同沒有純粹的數(shù)組一樣。數(shù)組是在其他數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上構(gòu)造出來(lái)的,指針也必須與其他數(shù)據(jù)類型一道才能構(gòu)成自己。指針讓人感到比較復(fù)雜的原因之一在于,各種不同類型的指針都有自己的運(yùn)算規(guī)則,盡管它們都被叫做指針。
4、這一點(diǎn)請(qǐng)?zhí)貏e留意,不同類型的指針有不同的運(yùn)算種類和不同的運(yùn)算規(guī)則。綜上所述,每一種特定的指針類型都是一種派生數(shù)據(jù)類型,其值表示某個(gè)內(nèi)存單元的地址,其用途是完成與地址有關(guān)的計(jì)算。1.3 指針是一類數(shù)據(jù)的泛稱當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型是指針時(shí),通常也簡(jiǎn)稱這個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè)指針。很顯然,在這里“指針”具有“名詞”的含義。而指針表示“數(shù)據(jù)類型”含義時(shí),顯然具有“形容詞”的意味。這種“一詞多用”的現(xiàn)象,對(duì)于熟悉C語(yǔ)言特點(diǎn)的人來(lái)說并不值得大驚小怪,C語(yǔ)言本身也是這樣的。比如,“”既可以作為類型說明符也可以作為運(yùn)算符。1.4 指針專用的類型說明符“*”數(shù)組這種構(gòu)造性的數(shù)據(jù)類型有自己特定的類型說
5、明符“”,這種類型說明符用于定義數(shù)組或描述數(shù)組名的類型。結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體數(shù)據(jù)類型特定的類型說明符分別是關(guān)鍵字“struct”和“union”。指針也有自己的特定的類型說明符“*”。和僅靠“”無(wú)法完成數(shù)組的描述一樣,指針也需要“*”與其他的類型說明符一道才能完成對(duì)指針類型的完整描述。由于“其他的類型說明符”有無(wú)限多種,所以指針的類型也有無(wú)限種可能??梢詷?gòu)造出“int *”類型的指針、“char *”類型的指針、“double *”類型的指針、“void *”類型的指針。指針的一個(gè)重要特點(diǎn)是,它總是和另外一種數(shù)據(jù)類型聯(lián)系在一起的。1.5 指針的分類盡管有無(wú)窮多種指針類型,但從指針?biāo)P(guān)聯(lián)的
6、數(shù)據(jù)類型方面看,指針可以分為3類:指向數(shù)據(jù)對(duì)象的指針(Object Pointer)、指向函數(shù)的指針(Function Pointer)、指向虛無(wú)的指針(“void *”類型)。前兩者都與內(nèi)存中的實(shí)體(數(shù)據(jù)和一段函數(shù)的執(zhí)行代碼)有關(guān),而“void *”類型的指針則僅僅是一個(gè)值,是純粹的地址?!爸羔樉褪堑刂贰边@樣的說法對(duì)于“void *”這種類型的指針是成立的。但對(duì)于與一段具體內(nèi)存實(shí)體相關(guān)聯(lián)的指針類型來(lái)說,這種說法是極其片面的,甚至片面到了幾乎完全忽略了指針的本質(zhì)而只剩下了指針的皮毛的地步。正確的說法是,指針的值(右值)是地址,這與“指針就是地址”是完全不同的概念。學(xué)習(xí)指針最重要的內(nèi)容通常是關(guān)心
7、指針的值以外的東西,而指針的值下面將會(huì)看到,那幾乎倒是無(wú)關(guān)緊要的 。從所具有的運(yùn)算方面看,這3類指針各自擁有不同的運(yùn)算種類的集合。有的運(yùn)算種類多些,有的少些。2 指向數(shù)據(jù)對(duì)象的指針2.1 什么是“數(shù)據(jù)對(duì)象”所謂“數(shù)據(jù)對(duì)象”(Object),含義如下。(1)是內(nèi)存中一段定長(zhǎng)的、以byte為基本單位的連續(xù)區(qū)域。(2)這段內(nèi)存區(qū)域中的內(nèi)容表示具有某種類型的一個(gè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)對(duì)象的類型不一定是簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型(int、long、double等),也可以是派生類型,比如數(shù)組,甚至指針等。而所謂的“指向”(Pointer to)的含義是指針與這塊具有類型含義的整體的關(guān)聯(lián)。例如,對(duì)于int
8、i;“i”可以表示它所占據(jù)的內(nèi)存塊,當(dāng)說到某個(gè)指針指向“i”時(shí),其確切的含義是指向“i”所占據(jù)內(nèi)存的整體。顯然這里提到的“i”是左值意義上的“i”。函數(shù)類型不屬于數(shù)據(jù)對(duì)象。2.2 一元“&”運(yùn)算盡管前面各章從來(lái)沒有提到指針,但實(shí)際上在前面編程的過程中已經(jīng)和指針打過無(wú)數(shù)次交道了。這可能令人感到吃驚,但卻是事實(shí)。比如,在調(diào)用scanf()函數(shù)輸入變量值的時(shí)候,在實(shí)參中經(jīng)??梢钥吹降摹?amp;”,實(shí)際上就是在求一個(gè)指向某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的指針。對(duì)于下面的變量定義double d;表達(dá)式“&d”就是一個(gè)指針類型的數(shù)據(jù),類型是“double *”,這種類型的指針被稱為是指向“do
9、uble”類型數(shù)據(jù)的指針。前面講過,作為二元運(yùn)算符,“&”是按位與運(yùn)算。當(dāng)“&”作為一個(gè)一元運(yùn)算符時(shí),要求它的運(yùn)算對(duì)象是一個(gè)左值表達(dá)式(一塊內(nèi)存),得到的是指向這塊內(nèi)存(類型)的指針。而一個(gè)變量的名字的含義之一就是這個(gè)變量所占據(jù)的內(nèi)存。大多數(shù)人在多數(shù)情況下關(guān)心的只是變量名的另一個(gè)含義值,這可能是學(xué)不好指針以及C語(yǔ)言的一個(gè)主要原因。在此,簡(jiǎn)要地復(fù)習(xí)一下C語(yǔ)言的一些最基本的內(nèi)容。假如有如下定義:double d=3.0;那么,應(yīng)該如何理解表達(dá)式“d = d + 5.0”呢?這是一個(gè)賦值表達(dá)式,表示的確切含義是“取出變量d的值與常量5.0相加,然后把結(jié)果放到變量d所在的內(nèi)存中去”。請(qǐng)
10、特別注意在賦值號(hào)“=”的左邊和右邊,“d”這個(gè)標(biāo)識(shí)符的含義是不同的:在賦值號(hào)“=”右邊的“d”表示的是“d”的值,計(jì)算機(jī)的動(dòng)作是取出這個(gè)值(本質(zhì)上是在運(yùn)算器中建立“d”的副本),并不關(guān)心“d”存放在內(nèi)存中的什么地方;而在賦值號(hào)“=”左邊的“d”表示的是“d”所在的內(nèi)存空間,是把一個(gè)值放入這塊內(nèi)存中去,后一個(gè)動(dòng)作與“d”中的值沒有什么關(guān)系(只是把原來(lái)的值擦除),“d”中原來(lái)有什么值都不妨礙把一個(gè)新的值放入其中,也對(duì)新的值沒有任何影響。由此可見,同一個(gè)變量名確實(shí)有兩種含義。針對(duì)兩種不同的含義,計(jì)算機(jī)能進(jìn)行的操作也不同。換句話說,對(duì)于某些運(yùn)算,變量名的含義是其右值;而對(duì)于另一些運(yùn)算,變量名的含義是其
11、左值。編譯器根據(jù)上下文來(lái)分辨變量名究竟是哪種含義。對(duì)于用C語(yǔ)言編程的人來(lái)說,不分辨清楚這兩種含義就不可能透徹地理解C語(yǔ)言。再舉個(gè)例子,在“sizeof d”這個(gè)表達(dá)式中,“d”的含義也是“d”占據(jù)的內(nèi)存而不是“d”的值無(wú)論“d”的值是多少,表達(dá)式“sizeof d”的值都為8。在表達(dá)式“&d”中,“d”的含義也是“d”所在的內(nèi)存而不是“d”的值,“d”的值是多少都對(duì)“&”的運(yùn)算結(jié)果沒有任何影響。有一種說法稱一元“&”運(yùn)算是求地址運(yùn)算,這種說法既是片面的,也是不嚴(yán)格的,同時(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)指針有很大的負(fù)面作用。理由如下。在C語(yǔ)言中根本沒有“地址”這種數(shù)據(jù)類型,只有“指針”數(shù)據(jù)類型
12、,而指針的值才是一個(gè)地址。用地址即指針的值的概念偷換指針的概念,顯然是以偏概全。更為嚴(yán)重的是,這種說法使得許多人根本就不知道“&d”是個(gè)指針,也掩蓋了“&d”指向一塊內(nèi)存的事實(shí),因?yàn)椤?amp;d”的值僅僅是“d”所占據(jù)的那塊內(nèi)存單元中第一個(gè)byte的編號(hào)。那么“&d”的值是多少呢?實(shí)際上多數(shù)情況下,尤其是對(duì)于初學(xué)者來(lái)說,根本沒必要關(guān)心這個(gè)值是多少,也不可能事先知道這個(gè)值。因?yàn)闉樽兞俊癲”安排存儲(chǔ)空間是編譯器的工作,編譯器是根據(jù)程序運(yùn)行時(shí)內(nèi)存中的實(shí)際情況“隨機(jī)”為變量“d”安排內(nèi)存的。源程序的作者是永遠(yuǎn)不可能為變量“指定”一塊特定的存儲(chǔ)空間,同樣也不可能改變“d”在內(nèi)存
13、中的存儲(chǔ)位置。這樣,“&d”就是一個(gè)既不可能通過代碼被賦值也不可能通過代碼被改變的值,因而是個(gè)常量,叫做指針常量 ,類型是“double *”。這樣的常量不可以被賦值也不可以進(jìn)行類似“+”、“ ”之類的運(yùn)算,因?yàn)楦淖儭?amp;d”的值就相當(dāng)于改變了變量“d”的存儲(chǔ)空間的位置,然而這是根本不可能的。當(dāng)然,在程序運(yùn)行之后,具體來(lái)說是“d”的存儲(chǔ)空間確定之后(也就是定義了變量“d”之后,因?yàn)檫@時(shí)“d”才開始存在),“&d”的值是確實(shí)可以知道的(其實(shí)知道了也沒什么用)。如果想查看一下,可以通過調(diào)用printf()函數(shù)用“%p”格式輸出(指針類型數(shù)據(jù)的輸出格式是“%p”)。如下面所示。
14、程序代碼9-1#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main( void ) double d; printf("%pn", & d ); system("PAUSE"); return 0;這段代碼的程序運(yùn)行結(jié)果并不能事先確定,這和程序運(yùn)行的具體環(huán)境有關(guān)。在作者的計(jì)算機(jī)上,其運(yùn)行結(jié)果如圖9-2所
15、示。圖9-2 一元“&”運(yùn)算這個(gè)運(yùn)行結(jié)果表示的含義如圖9-3所示。圖9-3 指針與地址應(yīng)該注意到“d”沒有被賦值,但程序沒有任何問題。這再次說明了“&d”與“d”的值沒有任何關(guān)系,在表達(dá)式“&d”中的“d”表示的僅僅是變量所在的內(nèi)存而不是這塊內(nèi)存的值。一元“&”運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和其他一元運(yùn)算符(比如邏輯非“!”)一樣,次于“()”、“”等運(yùn)算符,結(jié)合性為從右向左。這個(gè)運(yùn)算符叫做關(guān)聯(lián)運(yùn)算符(Referencing Operator)。其確切的含義是,運(yùn)算所得到與運(yùn)算對(duì)象所占據(jù)的那塊內(nèi)存相關(guān)聯(lián)的指針,其值為那塊內(nèi)存單元中起始byte的地址,也可
16、以將之稱為求指針運(yùn)算符。大多數(shù)情況下,“&”的運(yùn)算對(duì)象是一個(gè)變量名(或數(shù)組名、函數(shù)名)。但一般的,它的運(yùn)算對(duì)象可以是一個(gè)表達(dá)式,只要這個(gè)表達(dá)式能夠表示一塊內(nèi)存 ,比如對(duì)于數(shù)組long a100;“a0”就是一個(gè)表達(dá)式,由于這個(gè)表達(dá)式既可以表示“a0”的值,也可以表示“a0”所占據(jù)的內(nèi)存,所以“&a0”是合法的、有意義的C語(yǔ)言運(yùn)算,結(jié)果就是一個(gè)“l(fā)ong *”類型的指針。而另一些表達(dá)式,比如“a0+3”,由于只有值(右值)的含義而不代表一塊內(nèi)存,所以“&( a0+3)”是沒有意義的非法的表達(dá)式。代碼中的常量,由于只有右值的含義,因而不可以進(jìn)行“&”運(yùn)算。比如“&a
17、mp;5”,是沒有意義的非法的表達(dá)式。對(duì)于符號(hào)常量也同樣不可以做“&”運(yùn)算。 練習(xí) 編寫程序驗(yàn)證一下“&d”不可以被賦值也不可以進(jìn)行類似“+ +”、“ ”之類的運(yùn)算。2.3 數(shù)據(jù)指針變量的定義數(shù)據(jù)指針變量的定義,是指用完整的指針類型說明符(這里所謂的“完整”是指用*和另一種完整數(shù)據(jù)類型的名稱共同的意思)來(lái)說明一個(gè)變量標(biāo)識(shí)符的性質(zhì),并為這個(gè)變量標(biāo)識(shí)符開辟存儲(chǔ)空間。比如:int *p_i;這樣就定義了一個(gè)指向“int”類型數(shù)據(jù)的指針變量“p_i”。其中“int”是另一種數(shù)據(jù)對(duì)象的類型的名稱,“*”是指針類型說明符。類似地,定義:cha
18、r *p_c;double *p_d;分別被稱為定義了一個(gè)指向“char類型”數(shù)據(jù)的指針變量“p_c”和定義了一個(gè)指向“double類型”數(shù)據(jù)的指針變量“p_d”。至于所謂“指向int類型數(shù)據(jù)”的含義,是指:如果“p_i”的值為3456H,那么“p_i”指向的是3456H、3457H、3458H、3459H這4個(gè)字節(jié),因?yàn)椤癷nt”類型數(shù)據(jù)占據(jù)的內(nèi)存空間的大小是“sizeof(int)”,即4,如圖9-4所示。圖9-4 數(shù)據(jù)指針類型的含義由此可見“指向int類型數(shù)據(jù)”的確切含義是指向一塊大小為“sizeof(int)”的內(nèi)存空間(但是指針的值只記錄最前面一個(gè)byte的地址而不是記錄
19、所指向的全部?jī)?nèi)存單元的地址),這比指針的值要重要得多,指針具體的值對(duì)掌握指針這種數(shù)據(jù)類型通常沒有什么意義。學(xué)習(xí)指針最重要的是要時(shí)刻關(guān)注指針指向一塊多大的或者一塊什么樣的內(nèi)存。因?yàn)檫@將決定這個(gè)指針的幾乎所有運(yùn)算。對(duì)于任何一種數(shù)據(jù)類型(除了某些不完全類型),都可以用和上面相仿的方式定義相應(yīng)的指針變量,指向?qū)?yīng)類型數(shù)據(jù)所占據(jù)的內(nèi)存空間的大小。練習(xí) 畫一下“p_c”、“p_d”這兩個(gè)指針變量在內(nèi)存中的存儲(chǔ)情況和指向的含義的示意圖。假設(shè)“p_c”、“p_d”的定義為:char *p_c;double *p_d;2.4 指針的賦值運(yùn)算對(duì)于指針類型的數(shù)據(jù),唯一
20、一個(gè)普遍可以進(jìn)行的運(yùn)算是賦值運(yùn)算,各種指針都可以用來(lái)賦值,指針變量都可以被賦值(除非用const關(guān)鍵字限制),其余的指針運(yùn)算都沒有普遍性。對(duì)于下面的代碼片段:程序代碼9-2(片段) int *p_i; int i; p_i = & i ;在表達(dá)式“p_i = & i”中,“& i ”是一個(gè)指向“int”類型數(shù)據(jù)的指針常量,“p_i”是一個(gè)指向“int”類型數(shù)據(jù)的指針變量。對(duì)指針變量進(jìn)行賦值運(yùn)算的一般原則是,應(yīng)該(本章所提到的“應(yīng)該”的含義指的是普遍認(rèn)同的、良好的編程風(fēng)格,而不是語(yǔ)法的必須要求)用同樣類型的指針進(jìn)行賦值。例如下面的賦值就是似是
21、而非的,盡管有的編譯器是能容忍的。程序代碼9-3(片段)double d;long *p_l;p_l = & d;/這兩個(gè)指針的類型是不同的本質(zhì)上,不同類型的指針是不可以互相賦值的。但是對(duì)于表達(dá)式“p_l = & d”,編譯器會(huì)對(duì)這個(gè)不合邏輯的賦值表達(dá)式做一個(gè)隱式的類型轉(zhuǎn)換。如果不是精確清醒地知道編譯器會(huì)進(jìn)行什么樣的轉(zhuǎn)化,就不要寫這種連自己都不清楚確切含義的語(yǔ)句。如果一定要類型轉(zhuǎn)換,不如顯式地表達(dá)出來(lái)。比如:p_l = ( long * ) & d;一種不多見的對(duì)指針變量的賦值是把一個(gè)“地址常數(shù)”賦值給它,這時(shí)一般也應(yīng)該把“地址常數(shù)”
22、用“類型轉(zhuǎn)換”運(yùn)算轉(zhuǎn)換為一個(gè)“指針常數(shù)”再進(jìn)行賦值,如:int *p_i=(int *)0XABCD;2.5 不是乘法的“*”運(yùn)算“*”是指針類型說明符,同時(shí)也可以充當(dāng)“乘法”運(yùn)算符(作為二元運(yùn)算符時(shí)),此外“*”也可以是一個(gè)一元運(yùn)算符。這是C語(yǔ)言中典型的“一詞多義”的現(xiàn)象(變量名也是如此),符號(hào)具體的含義需要由符號(hào)所處的語(yǔ)境代碼的上下文確定。這是C語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn),也是難點(diǎn)。一元“*”運(yùn)算是指針特有的一個(gè)運(yùn)算,下面通過具體的例子講述“*”運(yùn)算的含義。對(duì)于變量定義:int i ;根據(jù)前面所講,對(duì)“int”類型變量“i”做“&”運(yùn)算可得到一個(gè)指向“int”類型變量“
23、i”的指針,這個(gè)指針的數(shù)據(jù)類型是“int *”。而對(duì)于“int *”類型的指針“&i”,*(&i)的含義就是“&i”所指向的那塊內(nèi)存或者是那塊內(nèi)存的值,換句話說“*(&i)”就是“i”可以作為左值使用也可以作為右值使用。因此,對(duì)“i”的一切操作也都可以通過指向“i”的指針與“*”來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如對(duì)“i”這塊內(nèi)存賦值:i = 2 ; 另一種完全等效的方式是:*(&i) = 2 ;如果需要取得“i”的值也是一樣,比如對(duì)于表達(dá)式“i*3”(這里“i”的意義是“i”的值),完全等價(jià)的表達(dá)式是“( * ( &i ) ) * 3 ”。這里出現(xiàn)的第二個(gè)“*”運(yùn)算符
24、,由于前后都有運(yùn)算對(duì)象,因此是乘法運(yùn)算。而“( &i )”前面的“*”則不是乘法運(yùn)算。這也是在不同語(yǔ)境上下文中一詞多義的例子。此外由于“*”作為一個(gè)一元運(yùn)算優(yōu)先級(jí)與“&”相同,且一元運(yùn)算符的結(jié)合性為從右向左,所以表達(dá)式“( * ( &i ) ) * 3 ”的另一種等價(jià)寫法是“ * &i * 3 ”?!?”運(yùn)算符叫做“間接引用運(yùn)算符”(Indirection Operator或Dereferencing Operator),其運(yùn)算對(duì)象是一個(gè)指針,運(yùn)算結(jié)果得到的是指針?biāo)赶虻哪菈K內(nèi)存(左值)或那塊內(nèi)存中數(shù)據(jù)的值(右值)。從“&”和“*”運(yùn)算的含義中完全可以發(fā)
25、現(xiàn)這樣的事實(shí):對(duì)于任何一個(gè)變量“v”,“*&v”就是“v”;反過來(lái),對(duì)于任何一個(gè)指針“p”,只要“p”指向一個(gè)變量(可以進(jìn)行“*”運(yùn)算),那么,“&*p”就是“p”。前面兩條結(jié)論還可以適當(dāng)推廣。實(shí)際上,這對(duì)透徹地理解指針非常有幫助。比如第一條規(guī)律,不僅僅對(duì)變量成立,實(shí)際上對(duì)任何內(nèi)存中的有完整意義的實(shí)體“st”(一段連續(xù)的內(nèi)存空間,可能代表某種類型的一個(gè)數(shù)據(jù)或者是一個(gè)函數(shù)的執(zhí)行代碼 )都成立:“*&st”就是“st”,反過來(lái)只要一個(gè)指針“p”不是“void *”類型,那么“&*p”就是“p”。由此可見,“&”與“*”是一對(duì)逆運(yùn)算(Referencing 與
26、Dereferencing)。3 指針的應(yīng)用與誤用3.1 指針有什么用在了解了指針的一些基本概念之后,自然而然會(huì)想到的一個(gè)問題就是指針究竟有什么用處。如果對(duì)于變量定義int i ;既然“i = 2”與“*&i = 2”是完全等價(jià)的操作,那么兩個(gè)完全等價(jià)的操作中難道不是必然會(huì)有一個(gè)是多余的嗎?想到這些問題非常自然。實(shí)際上指針非常有用,指針是C語(yǔ)言的精華。下面將逐步介紹如何應(yīng)用指針。指針的用途之一是通過函數(shù)改變函數(shù)調(diào)用處本地局部變量的值。如果沒有指針的話,改變本地局部變量的值,只能通過把函數(shù)返回值賦值給這個(gè)本地局部變量的辦法。但是由于函數(shù)只能返回一個(gè)值,
27、所以這種辦法有很大的局限性。首先看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。程序代碼9-6#include <stdio.h>#include <stdlib.h> void f(int);int main(void) int i=5; f(i); printf("i=%dn",i); system("PAUSE"); return 0;void f(int n) n+; printf("n=%dn" , n ); return ;這段程序的
28、輸出是:n=6i=5請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .可以看到在f()函數(shù)中,形參“n”的值的改變對(duì)main()函數(shù)中的i沒有影響。這是因?yàn)樵贑語(yǔ)言中,實(shí)參與形參之間是“傳值”的關(guān)系,形參“n”是把“i”的值(右值)而不是“i”本身作為自己的初始值。在計(jì)算實(shí)參時(shí)求出的“i”的值可能被放在運(yùn)算器中,也可能被放在內(nèi)存中的另一個(gè)地方,這樣無(wú)論“n”如何變化都不會(huì)使得“i”發(fā)生改變。這個(gè)過程如圖9-6所示。也就是說,盡管在f()函數(shù)中,可以獲得main()中當(dāng)?shù)刈兞俊癷”的值(右值),然而由于“i”是main()中的局部變量,f()函數(shù)并不能直接使用這個(gè)變量的左值。 圖9-6 n與i是兩個(gè)
29、不同作用區(qū)域的變量 如果在main()中希望通過函數(shù)調(diào)用改變本地局部變量的值,也就是說在f()函數(shù)中改變main()中的局部變量“i”的值,應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)呢?答案是通過指針和間接引用運(yùn)算。程序代碼9-7#include <stdio.h>#include <stdlib.h> void f(int *);int main(void) int i=5; f( &i ); printf("i=%dn",i); system("Pause"); return 0;void f(
30、int *p) (*p)+; printf("*p=%dn" ,*p ); return ;這段程序的輸出是:*p=6i=6請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .在這段程序中,函數(shù)調(diào)用以指向“i”的指針“&i”作為實(shí)參,可以實(shí)現(xiàn)“p”指向變量“i”。這樣在f()函數(shù)中對(duì)“*p”的操作,也就是對(duì)main()中局部變量“i”的操作,因而實(shí)現(xiàn)了通過對(duì)f()函數(shù)的調(diào)用改變函數(shù)調(diào)用處,即main()中的局部變量“i”的值的目的,如圖9-7所示。理解了這個(gè)道理,就不難明白為什么調(diào)用scanf()時(shí)經(jīng)常需要寫“&”這個(gè)運(yùn)算符了。此外要注意在f(
31、)函數(shù)中(*p)+不可以寫成*p+,原因在于+比*優(yōu)先級(jí)高,*p+的含義是*(p+),也就是說是對(duì)指針p做“+”運(yùn)算而不是對(duì)“*p”做“+”運(yùn)算。當(dāng)然對(duì)于上個(gè)例子來(lái)說,把“(*p)+”寫成“+*p”最后的執(zhí)行效果是一樣的。 圖9-7 f()中的(*p)+表示的是對(duì)main()中的i的運(yùn)算3.2 C代碼中的“XXX到此一游”“XXX到此一游”,這種不分場(chǎng)合胡寫亂畫的事情在C代碼中也常常出現(xiàn)。比如int *p;*p=10;這是個(gè)典型的誤用指針錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤在于,定義了指針變量“p”之后并沒有給“p”賦值。由于“p”是個(gè)auto類別的局部變量,所以定義之后“p”的值
32、是個(gè)“垃圾值”,說不清楚“p”指向哪塊內(nèi)存,這樣“*p=10”就會(huì)導(dǎo)致把數(shù)據(jù)寫在內(nèi)存中一個(gè)未知的、不當(dāng)?shù)?、錯(cuò)誤的位置。這會(huì)使應(yīng)用程序發(fā)生錯(cuò)誤甚至是災(zāi)難性的后果(更壞的后果是你可能根本無(wú)法馬上察覺)。這種對(duì)“*”運(yùn)算的誤用的后果通常會(huì)比對(duì)變量的誤用嚴(yán)重得多。為了盡量避免這種情況,在定義指針變量時(shí)直接將其賦值為“0”被普遍認(rèn)為是一種良好的編程習(xí)慣。例如:程序代碼9-8(片段)#include <stdio.h>int *p_i = NULL ;其中NULL是文本文件“stdio.h”中定義的一個(gè)符號(hào)常量,其值為“0”,指針被賦值為“0”值時(shí),這個(gè)“0”一般是不用進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換的。“0”這
33、個(gè)地址的寫入操作是被禁止的,這樣可以很大程度地防止應(yīng)用程序在內(nèi)存中錯(cuò)誤地“隨處亂寫”。3.3 分桔子問題例題:父親將2 520個(gè)桔子分給6個(gè)兒子。分完后父親說:“老大將分給你的桔子的1/8分給老二;老二拿到后連同原先的桔子分1/7給老三;老三拿到后連同原先的桔子分1/6給老四;老四拿到后連同原先的桔子分1/5給老五;老五拿到后連同原先的桔子分1/4給老六;老六拿到后連同原先的桔子分1/3給老大”。在分桔子的過程中并不存在分得分?jǐn)?shù)個(gè)桔子的情形,結(jié)果大家手中的桔子正好一樣多。問六兄弟原來(lái)手中各有多少桔子。每次分桔子都有兩個(gè)人的桔子數(shù)目發(fā)生改變。由于函數(shù)只能返回一個(gè)值,所以無(wú)法通過函數(shù)一
34、次求得兩個(gè)人在分之前的數(shù)目,但是利用指針可以完成這樣的功能。問題由6個(gè)相同的小問題組成,其中的任一個(gè)小問題的提法都可以描述如下。甲把自己的桔子分給乙“1/n”之后,甲和乙各有桔子若干,求甲把自己的桔子分給乙之前兩人桔子的數(shù)目。若通過函數(shù)完成這個(gè)任務(wù),顯然需要知道甲分給乙之后兩人桔子的數(shù)目和“1/n”。由于要求函數(shù)改變兩個(gè)數(shù)據(jù)的值,所以函數(shù)原型可以描述為:void 求甲分給乙之前各自的數(shù)目(int * pointer_to_甲的數(shù)目,int * pointer_to_乙的數(shù)目,const int n);由于這樣的函數(shù)的前兩個(gè)參數(shù)是指針,所以在函數(shù)中不但可以知道“甲的數(shù)目”和“乙的數(shù)目
35、”(“* pointer_to_甲的數(shù)目”和“* pointer_to_乙的數(shù)目”),也可以通過這一次函數(shù)調(diào)用同時(shí)改變“甲的數(shù)目”和“乙的數(shù)目”值,即同時(shí)求出甲把自己的桔子分給乙之前兩人桔子的數(shù)目。程序代碼9-9/ * * 父親將2 520個(gè)桔子分給六個(gè)兒子。
36、60; * * 分完后父親說:"老大將分給你的桔子的1/8分給老二; * * 老二拿到后連同原先的桔子分1/7給老三;
37、 * * 老三拿到后連同原先的桔子分1/6給老四; * * 老四拿到
38、后連同原先的桔子分1/5給老五; * * 老五拿到后連同原先的桔子分1/4給老六;
39、 * * 老六拿到后連同原先的桔子分1/3給老大"。 * * 在分桔子
40、的過程中并不存在分得分?jǐn)?shù)個(gè)桔子的情形, * * 結(jié)果大家手中的桔子正好一樣多。問六兄弟原來(lái)手中各有多少桔子。 * */ #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define ZS 2520
41、 /總數(shù)#define ZRS 6 /總?cè)藬?shù) /求分前數(shù)目 void qiufqsm(int * ,int * ,const int );int main(void) int l1sm,l2sm,l3sm,l4sm,l5sm,l6sm ; /最后每個(gè)人的桔子數(shù) l1sm = l2sm = l3sm = l4sm = l5sm =l6sm = ZS / ZRS ; /求老六分給老大前各自數(shù)目 qiufqsm( &l6sm , &a
42、mp;l1sm , 3 ) ; /逐步前推 qiufqsm( &l5sm , &l6sm , 4 ) ; qiufqsm( &l4sm , &l5sm , 5 ) ; qiufqsm( &l3sm , &l4sm , 6 ) ; qiufqsm( &l2sm , &l3sm , 7 ) ; qiufqsm( &l1sm , &l2sm , 8 ) ; printf ("最初個(gè)人桔子數(shù)為:%d,%d,%d,%d,%d,%dn&q
43、uot; , l1sm , l2sm , l3sm , l4sm , l5sm , l6sm ); system("Pause"); return 0;/求甲把自己桔子分給乙之前兩人桔子的數(shù)目void qiufqsm(int *p_jia , int * p_yi , const int n )
44、; int jiazqs ;/甲之前數(shù) jiazqs = *p_jia * n / ( n - 1 ) ; /前后的差值 * p_yi -= ( jiazqs - *p_jia ) ; /乙之前的為減去差值 *p_jia += ( jiazqs - *p_jia ) ; /甲之前的為加上差
45、值運(yùn)行結(jié)果如圖9-8所示。 圖9-8 分桔子問題練習(xí) 1寫一個(gè)能實(shí)現(xiàn)交換兩個(gè)“int”變量的值的函數(shù),并通過程序驗(yàn)證函數(shù)的功能。2改寫求調(diào)和級(jí)數(shù)例題,約分部分用一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。 4 指針與一維數(shù)組4.1 數(shù)據(jù)指針與整數(shù)的加減法指向數(shù)據(jù)類型的指針,可以進(jìn)行加法、減法運(yùn)算。但C語(yǔ)言對(duì)另一個(gè)運(yùn)算對(duì)象有嚴(yán)格的限制。數(shù)據(jù)指針可以與一個(gè)整數(shù)類型數(shù)據(jù)做加法運(yùn)算。為了考察這個(gè)加法的含義,首先看一下下面代碼的輸出。程序代碼9-10#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int
46、 main(void) int i; printf("%p %p",& i , &i + 1 ); system("Pause"); return 0;在作者的計(jì)算機(jī)上的輸出是0023FF74 0023FF78這個(gè)結(jié)果可能因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境(編譯器及計(jì)算機(jī))的改變而有所不同。但有一點(diǎn)是確定的,那就是輸出的“&i+1”的值在數(shù)值上比“&i”的值大“sizeof(int)”。這表明一個(gè)數(shù)據(jù)指針加1的含義是得到另一個(gè)同樣類型的指針,這個(gè)指針剛好指向內(nèi)存中后一個(gè)同類型的量。對(duì)更一般的數(shù)據(jù)類型T,指
47、向T類型的指針加1的含義是,得到指向內(nèi)存中緊鄰的后一個(gè)T類型量的指針,在數(shù)值上相當(dāng)于加了sizeof(T)。如圖9-9所示。 圖9-9 數(shù)據(jù)指針+1的含義加1的含義清楚了之后,加上其他整數(shù)的含義不難推之,減1的含義也就是得到指向內(nèi)存中緊鄰的前一個(gè)同類型量的指針。然而道理上雖然可以這樣理解,但實(shí)際上C語(yǔ)言對(duì)指針加上或減去一個(gè)整數(shù)是有嚴(yán)格限制的。比如對(duì)于int i;“& i+ 1”是有意義的運(yùn)算,因?yàn)椤?amp; i + 1”恰好指向“i”后面第一個(gè)“int”類型的數(shù)據(jù),但“& i + 2”是沒有意義的,除非確信“& i + 2”確實(shí)指向了一個(gè)“int
48、”類型數(shù)據(jù)。只有在數(shù)組內(nèi)部才可能確信如此。此外,盡管“& i + 1”是有意義的運(yùn)算,但是“*(& i + 1)”并沒有意義。同理,除非是在數(shù)組內(nèi)部,在確認(rèn)一個(gè)指針減1確實(shí)指向某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的前提下,否則指針減1的運(yùn)算是沒有意義的。這里,存在著指針加減法“不對(duì)稱”的現(xiàn)象。對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象(如前面的“i”),“&i+1”是有意義的,而“&i-1”是沒有定義的。也就是說,除非通過運(yùn)算得到的指針的值為0或者指向一個(gè)確實(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)象,或者指向緊鄰某個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象之后的一個(gè)“虛擬”的同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象,否則這個(gè)指針是沒有意義的,其行為是未定義的。例題:編寫函數(shù),求一個(gè)一維“int”
49、數(shù)組中元素的最大值。假設(shè)這個(gè)數(shù)組的數(shù)組名為“a”,共“n”個(gè)元素。那么顯然“&a0”是指向這個(gè)數(shù)組起始元素的指針,而且“&a0+1”、“&a0+2”顯然依次指向a1、a2。這樣只要把“&a0”和“n”作為實(shí)參傳遞給函數(shù),函數(shù)就可以完成對(duì)數(shù)組的遍歷。“&a0”和“n”的類型分別為“int *”和“unsigned”,求得的最大值為函數(shù)返回值,因此函數(shù)原型為int qiuzd ( int * , unsigned ) ;完整的代碼如下。程序代碼9-11#include <stdio.h>#include <stdlib.h> int
50、qiuzd ( int * , unsigned ) ;int main( void ) int a3= 5 , 9 , 7 ; /測(cè)試數(shù)據(jù) printf("%dn", qiuzd ( &a0 , sizeof a / sizeof *a) ); /測(cè)試 system("PAUSE"); return 0;int qiuzd ( int *p , unsigned n) int i , zd = * p;&
51、#160; for ( i = 0 ; i < n ; i + ) if( * ( p + i ) > zd )
52、60; zd = * ( p + i ) ;
53、0; return zd ; 練習(xí) 1編寫函數(shù),求一個(gè)一維“int”數(shù)組中各元素之和。 2如果把3.3分桔子問題中每人的桔子數(shù)目l1sm,l2sm,l3sm,l4sm,l5sm,l6sm用一個(gè)數(shù)組表示,那么無(wú)論是“求最后每個(gè)人的桔子數(shù)”還是“逐步前推”的過程都可以用循環(huán)描述,代碼將更為簡(jiǎn)潔。請(qǐng)自行完成之。4.2 數(shù)據(jù)指針的減法兩個(gè)同類型的數(shù)據(jù)指針可以做減法 ,而且它們應(yīng)該 是指向同一個(gè)數(shù)組的數(shù)組元素,或者是指向這個(gè)數(shù)組
54、最后一個(gè)元素的下一個(gè)同類型的量。這個(gè)運(yùn)算是指針與整數(shù)加減法的逆運(yùn)算。所得到的結(jié)果是兩個(gè)指針之間有幾個(gè)這樣類型的量,也就是它們所指向的數(shù)組元素的下標(biāo)的差,結(jié)果的正負(fù)號(hào)表示兩個(gè)指針的前后關(guān)系。請(qǐng)說出下面程序的運(yùn)行結(jié)果,然后再自己運(yùn)行程序驗(yàn)證一下。程序代碼9-12#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void) char c10; printf("%d %d",&c2-&c9,&c10-&c7); system("Pause&quo
55、t;); return 0;注意,這里出現(xiàn)了一個(gè)c10子表達(dá)式,但由于代碼中并不涉及對(duì)c10的讀寫,只是求出指向這個(gè)char的指針,這個(gè)指針恰恰是c數(shù)組之后第一個(gè)指向char的指針,這在C代碼中沒有任何問題,不屬于越界訪問。4.3 數(shù)據(jù)指針的關(guān)系運(yùn)算兩個(gè)指針做“<”、“<=”、“>”、“>=”這些關(guān)系運(yùn)算的前提,與兩個(gè)指針做減法的前提類似。最后的結(jié)果要么是0、要么是1,含義是兩個(gè)指針在內(nèi)存中哪個(gè)在前、哪個(gè)在后,或者是哪個(gè)不在另一個(gè)之前、哪個(gè)不在另一個(gè)之后。兩個(gè)不同類型的指針的比較及其規(guī)則或潛規(guī)則,基本上是個(gè)鉆牛角尖的問題。如果有這個(gè)愛好及精力,請(qǐng)獨(dú)
56、立鉆研C89/C99標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于兼容性(Compatible Type)方面的闡述。事實(shí)上,在真正寫代碼的時(shí)候,正如記不清楚運(yùn)算優(yōu)先級(jí)可以加括號(hào)避開優(yōu)先級(jí)問題、不同的類型之間的賦值可以通過類型轉(zhuǎn)換避開轉(zhuǎn)換規(guī)則一樣,如果一定要在不同類型的指針之間進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算,也完全可以通過類型轉(zhuǎn)換避開令人煩惱的兼容性問題。畢竟,程序要解決的問題才是最重要的問題。4.4 數(shù)據(jù)指針的判等運(yùn)算兩個(gè)相同類型的數(shù)據(jù)指針做“=”或“!=”這兩個(gè)等式運(yùn)算的含義十分明顯,無(wú)非是它們所指向的數(shù)據(jù)是否為同一個(gè)。兩個(gè)指針可以進(jìn)行“=”、“!=”運(yùn)算對(duì)操作數(shù)所要求的前提條件比做關(guān)系運(yùn)算對(duì)操作數(shù)所要求的前提條件更為寬泛,具體的規(guī)
57、則在后面將詳細(xì)介紹。4.5 “”運(yùn)算和多數(shù)運(yùn)算符不同,下標(biāo)運(yùn)算(Subscripting Operator)“”的含義實(shí)際上是由另一個(gè)運(yùn)算定義的。C語(yǔ)言規(guī)定下面兩個(gè)表達(dá)式表達(dá)式1表達(dá)式2 與 ( * ( (表達(dá)式1) +(表達(dá)式2 ) ) )是完全等價(jià)的。這可能多少令人出乎意料,但事實(shí)的確如此。進(jìn)一步想下去的推論可能更加令人驚奇:比如,由于+具有可交換性,如果表達(dá)式1表達(dá)式2 與( * ( (表達(dá)式1) +(表達(dá)式2 ) ) )完全等價(jià),那么是否可以說“Ex1Ex2”與“Ex2Ex1”也完全等價(jià)呢?的確如此。請(qǐng)看一下下面的代碼。程序代碼9-13#include <stdio.
58、h>#include <stdlib.h>int main(void) int i1=7; printf("i0=%d n0i= %dn", i 0 , 0i ); system("Pause"); return 0;它運(yùn)行的結(jié)果會(huì)輸出:i0=70i= 7請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .而且沒有任何語(yǔ)法問題,你相信嗎?如果你不相信,自己運(yùn)行一下程序好了。結(jié)論是,“i0”與“0i”這兩個(gè)表達(dá)式是完全等價(jià)的,它們都等價(jià)于“(*(i)+(0)”,也就是“*(i+0)”。如果理解這一點(diǎn)沒有什么問題,說明你對(duì)數(shù)據(jù)指
59、針的理解已經(jīng)很有深度了。測(cè)驗(yàn):以上面的代碼為背景,表達(dá)式“(i+1)-1 * (-1)i+1”的值是多少?請(qǐng)?jiān)谝环昼娭畠?nèi)給出答案并上機(jī)驗(yàn)證。此外我要鄭重聲明,“(i+1)-1 + (-1)i+1”這種顯得有幾分詭異的表達(dá)式,只是為了測(cè)驗(yàn)?zāi)銓?duì)指針概念的掌握和理解,在源程序中如果沒有特別正當(dāng)?shù)睦碛桑€是寫堂堂正正、平易近人的代碼為好。如果你順利地閱讀到了這里,表明你對(duì)數(shù)據(jù)指針的概念非常清晰。指針這個(gè)令很多人感到頭疼的東西,對(duì)你來(lái)說只會(huì)感到輕松愉快。甚至,下一小節(jié)的內(nèi)容,你可能現(xiàn)在已經(jīng)懂了。4.6 數(shù)組名是指針任意定義一個(gè)一維數(shù)組,比如:double d6=2;從C語(yǔ)言數(shù)組的理論中可以知
60、道,“d0”是這個(gè)數(shù)組的第一個(gè)元素,而且這個(gè)元素的類型是double類型。從上一小節(jié)中可以得知,“d0”這個(gè)表達(dá)式等價(jià)于“(*(d)+(0)”,也就是等價(jià)于“*d”。而“*”作為一元運(yùn)算符時(shí),它的運(yùn)算對(duì)象是指針。那么數(shù)組名“d”除了是指針還能是什么呢?顯然,“d”是一個(gè)“double *”類型的指針,而且是指向這個(gè)數(shù)組起始元素的指針。這個(gè)結(jié)論非常重要,理解了這一點(diǎn),指針部分就幾乎不存在什么難點(diǎn)了。當(dāng)然,這里所謂的“理解”是要能夠自然而然地根據(jù)指針的概念自己得到這個(gè)結(jié)論,而不是死記硬背。如果理解這一點(diǎn)很吃力,請(qǐng)暫時(shí)不要繼續(xù)讀后面的內(nèi)容,重讀幾遍前面的內(nèi)容。既然“d”是“double *”類型的指
61、針,那么顯然可以把它的值賦給一個(gè)同類型的指針變量。假設(shè)有:double *p;那么顯然可以:p = d ;而且既然“p”與“d”類型相同,值也相同,而“d0”或“*d”是這個(gè)數(shù)組的起始元素,那么“p0”或“*p”顯然也是同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。那么“p”與“d”的區(qū)別何在呢?答案是:“d”是個(gè)常量。這從“d”的意義就可以推知。由于“d”是指向“d”數(shù)組的起始元素的指針,而“d”數(shù)組的存儲(chǔ)空間是編譯器而不是代碼編寫者負(fù)責(zé)安排的,那么這意味著代碼書寫者也不可能通過代碼確定或改變起始元素在內(nèi)存中的位置。這樣,對(duì)于代碼書寫者來(lái)說,“d”就是一個(gè)不可以改變的量,也就是“常量”。而“p”的值是可以改變的,它可以被
62、賦值為“d”,可以被賦值為其他的值,也可以進(jìn)行“+”、“ ”等常量不可以進(jìn)行的運(yùn)算。下面的代碼演示了數(shù)組名與指針的這種等價(jià)性。程序代碼9-14#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(void) int a2=5,7; int *p = a ; /這是對(duì)p初始化,不是對(duì)*p初始化。等價(jià)于“int *p ; p = a ;” int i ; for ( i = 0 ; i < 2 ; i + )
63、 printf("a%d=%d *(a+%d)= %d" "tp%d=%d *(p+%d)= %dn",
64、; i , ai , i , *( a + i) , i , pi , i , *( p + i) ); system("Pause"); retu
65、rn 0;它運(yùn)行的結(jié)果如圖9-10所示。 圖9-10 數(shù)組名是指針注意代碼中“int *p = a ;”的含義是對(duì)p初始化而非對(duì)*p初始化。它等價(jià)于:int *p ;p = a;因?yàn)樵凇癷nt *p = a ;”中定義的變量是“p”,“*”在變量定義時(shí)只是一個(gè)類型說明符,不是運(yùn)算符。4.7 數(shù)組名不僅僅是指針理解數(shù)據(jù)指針,最重要的也是最不容易弄清楚的并非指針變量,而是數(shù)組名這樣遮遮掩掩著的指針常量。因?yàn)檫@種指針常量的類型往往并不那么明顯。而如果不清楚一個(gè)數(shù)據(jù)的類型,那就表明對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)幾乎一無(wú)所知。數(shù)組名不但具有指針的性質(zhì),同時(shí)也具有一些
66、本身獨(dú)有的性質(zhì)。下面的代碼用于演示數(shù)組名的特性。程序代碼9-15#include <stdio.h>#include <stdlib.h> int main(void) int a 6 ; printf (" a = %p n sizeof a = %dn" , a ,sizeof a ) ; system("Pause"); return 0;這段程序的輸出如圖9-11所示。 圖9-11 數(shù)組名不僅僅是指針輸出的前一項(xiàng)表明數(shù)組名是個(gè)指針,但是后一項(xiàng)“sizeof a=
67、24”,卻表明“a”同時(shí)也代表“a”數(shù)組所占據(jù)的那塊內(nèi)存(大小為“6*sizeof(int)”個(gè)字節(jié)),如圖9-12所示。這個(gè)說法聽起來(lái)似乎有些自相矛盾,但其實(shí)不然。所有的數(shù)據(jù)類型的變量名標(biāo)識(shí)符都有兩種解釋:變量的值以及變量所在的內(nèi)存,即右值和左值。比如下面的代碼。 圖9-12 數(shù)組名的兩種含義程序代碼9-16#include <stdio.h>#include <stdlib.h> int main(void) int i = 3 ; printf (" i = %d n sizeof i = %dn" ,
68、 i ,sizeof i ) ; system("Pause"); return 0;輸出如圖9-13所示。 圖9-13 變量名標(biāo)識(shí)符的兩種解釋前一個(gè)結(jié)果中“i”表示“i”所在的那塊內(nèi)存中的內(nèi)容所代表的值,而后一項(xiàng)結(jié)果中,“i”明顯表示它自身所占據(jù)的那塊內(nèi)存。因此數(shù)組名一方面是個(gè)指針,而另一方面又代表數(shù)組所占據(jù)的內(nèi)存,這并沒有什么矛盾。那么數(shù)組名的特殊性體現(xiàn)在哪里呢?數(shù)組名的特殊性在于它的“值”(右值)并不是數(shù)組所占據(jù)的內(nèi)存所代表的值。事實(shí)上,數(shù)組所占據(jù)的內(nèi)存作為一個(gè)整體也沒有“值”(右值)的含義(這點(diǎn)和結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體也不一樣),數(shù)組名的“值”是指向數(shù)組起始元素的指針常量。另一方面,數(shù)組名作為內(nèi)存(左值)看待時(shí),也不像前面的“i”那樣可以被賦值,因?yàn)樵贑語(yǔ)言中沒有數(shù)組的整體賦值這樣的運(yùn)算。用術(shù)語(yǔ)來(lái)說就是,數(shù)組名不可以
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