1 .指针,变量的指针,指针变量
由于通过地址能找到所需的变量单元,我们可以说,地址“指向该变量单元”,在 C 语言中,将地址形象化的称为“ 指针 ”,一个变量的地址称为该“ 变量的指针 ”,意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。指针的值是指针本身存储的数值, 这个值将被编译器当作一个地址 ,而不是一个一般的数值。
在 32 位程序里,所有类型的指针的值都是一个 32 位整数。因为 32 位机中的程序里内存地址全都是 32 位长,即 sizeof (pointer) 的值总为 4 —指针本身占据了 4 个字节的长度。在 64 位机中, sizeof (pointer) 的值为 8.
如果一个变量专门用来存放另一个变量的地址,则它称为“ 指针变量 ”,我们说它用来存放指针。定义了一个变量 p ,它用来保存另一个变量 var 的地址,这样的 p 就是指向 var 的指针变量。
指针变量也是变量,其定义格式为: 类型标识符 * 指针标识符 , * 号为 (地址解析符, 表示“指向……的指针”,可以左结合,也可以右结合,其中 类型标识符 * 为指针的类型, 类型标识符 为指针所指向的类型。例如:
char *pc; pc 具有 char * 类型,即 pc 指向 char 类型的变量,以 1 个字节为一个存取单元。
int *pi; pi 具有 int * 类型,即 pi 指向 int 类型的变量,以 4 个字节为一个存取单元。
float * pf; pf 具有 float * 类型,即 pf 指向 float 类型的变量,以 4 个字节为一个存取单元。
char *pc= "hello" ; <==> char *pc;pc= "hello" ;
2 .指针变量的引用
C 语言中对 指针变量的引用主要通过运算符“ & ”和“ * ”来实现的。
& ——取变量的地址。
* ——取指针变量所指向的变量的值。
观察下面的程序段:
int x,y,*p; // 定义整型变量 x 、 y 和整型指针变量 p
x=168; // 初始化 x
p=&x; // 初始化 p
y=*p; // 初始化 y
上述内存变化情况如图所示:
若 int a=168; int *p=&a; 则 *&a 表示变量 a 本身,而 &*p=&a, 表示去变量 a 的地址。
3 .指针的算术运算
int x,y,*p=&x; 假设 x,y,p 顺序存放:
原操作 |
等价操作 |
y=*++p; |
p=p+1;y=*p; |
y=*p++; |
y=*p;p=p+1; |
y=(*p)++; |
y=*p+1; |
y=*(++p); |
p=p+1;y=*p; |
y=*--p; |
p=p-1;y=*p; |
y=*p--; |
y=*p;p=p-1; |
y=(*p)--; |
y=*p-1; |
y=*(--p); |
p=p-1;y=*p; |
4 .指针数组
指针数组和普通数组没什么区别,只不过其元素是指针。指针数组实际存储的是一系列和指针同类型变量的地址。
// 示例 1
char c = 'H' ;
char * s = "Hello" ;
char str [] = "Hello" ;
char charArray [6] = { 'H' , 'e' , 'l' , 'l' , 'o' , '/0' };
char * pChar [5];
pChar [0] = & c ;
pChar [1] = "Hello" ;
pChar [2] = s ;
pChar [3] = str ;
pChar [4] = charArray ;
// 示例 2
int * n0 , n1 , n2 ;
int * pInt [3];
pInt [0] = n0 ;
pInt [1] = & n1 ;
pInt [2] = & n2 ;
5 .指针的指针
指针的指针本质还是指针,就是用来存放指针变量的地址。
对于返回二级指针的函数 void** GetNextPtr (void* pNode ); 我们可以对返回结果进行操作: * GetNextPtr (pNode) = pHead;
我们可以用函数返回值来传递动态内存,例如 void * malloc ( size_t size ); 。 但是试图用指针参数去申请内存是做不到的,只能用“指向指针的指针”。参考《高质量 C++ 编程指南》第 7 章—内存管理— 7.3.3 计算内存容量。
以下利用二级指针实现链表 List 的分槽存储:
typedef struct tagNode
{
tagNode * pNext ;
int n ;
void ** pData ; // pData 指向 void* pSlot[n] 数组的首地址
} List ,* pList ,* pThreadData ;
实际上 List 可以存放任意大小任何类型的数据(包括类) , 在线程局部存储 TLS 中我们将见到这种分槽存储结构 pThreadData 。同时,我们也可以由此思考标准 C++STL 中的容器和 MFC 中 afxtempl 的实现机制。
参考:
《白话 C++ 》南郁
《 内存 和 地 址 》
《 指 针 》
《 二级指针的 妙 用 》
《 C++ Pointers 》
《 C/C++ Pointers 》
《 Pointers in C/C++ By Value,By reference, Pointer Arithmetic 》