更多课程 选择中心

C/C++培训
达内IT学院

400-111-8989

C语言指针用法学习总结,详解C语言指针函数

  • 发布:C++培训
  • 来源:学习笔记
  • 时间:2017-09-08 09:56

指针是C语言中广泛使用的一种数据类型。 运用指针编程是C语言最主要的风格之一。利用指针变量可以表示各种数据结构; 能很方便地使用数组和字符串; 并能象汇编语言一样处理内存地址,从而编出精练而高效的程序。指针极大地丰富了C语言的功能。 学习指针是学习C语言中最重要的一环, 能否正确理解和使用指针是我们是否掌握C语言的一个标志。同时, 指针也是C语言中最为困难的一部分,在学习中除了要正确理解基本概念,还必须要多编程,上机调试。只要作到这些,指针也是不难掌握的。

指针的基本概念 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, 在第二章中已有详细的介绍。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。图中,设有字符变量C,其内容为“K”(ASCII码为十进制数 75),C占用了011A号单元(地址用十六进数表示)。设有指针变量P,内容为011A, 这种情况我们称为P指向变量C,或说P是指向变量C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。 但在常把指针变量简称为指针。为了避免混淆,我们中约定:“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。

既然指针变量的值是一个地址, 那么这个地址不仅可以是变量的地址, 也可以是其它数据结构的地址。在一个指针变量中存放一

个数组或一个函数的首地址有何意义呢? 因为数组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址, 也就找到了该数组或函数。这样一来, 凡是出现数组,函数的地方都可以用一个指针变量来表示, 只要该指针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做, 将会使程序的概念十分清楚,程序本身也精练,高效。在C语言中, 一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用“地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构, 而“指针”虽然实际上也是一个地址,但它却是一个数据结构的首地址, 它是“指向”一个数据结构的,因而概念更为清楚,表示更为明确。 这也是引入“指针”概念的一个重要原因。

指针变量的类型说明

对指针变量的类型说明包括三个内容:

(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。

例如: int *p1;表示p1是一个指针变量,它的值是某个整型变量的地址。 或者说p1指向一个整型变量。至于p1究竟指向哪一个整型变量, 应由向p1赋予的地址来决定。

再如:

staic int *p2; /*p2是指向静态整型变量的指针变量*/

float *p3; /*p3是指向浮点变量的指针变量*/

char *p4; /*p4是指向字符变量的指针变量*/ 应该注意的是,一个指针变量只能指向同类型的变量,如P3 只能指向浮点变量,不能时而指向一个浮点变量, 时而又指向一个字符变量。

指针变量的赋值

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。 C语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。其一般形式为: & 变量名; 如&a变示变量a的地址,&b表示变量b的地址。 变量本身必须预先说明。设有指向整型变量的指针变量p,如要把整型变量a 的地址赋予p可以有以下两种方式:

(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

指针变量的运算

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。

main(){

int a=5,*p=&a;

printf ("%d",*p);

}

......

表示指针变量p取得了整型变量a的地址。本语句表示输出变量a的值。

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="C Language"; 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(2000H-2010H)/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pf2处于低地址位置

main(){

int a=10,b=20,s,t,*pa,*pb;

pa=&a;

pb=&b;

s=*pa+*pb;

t=*pa**pb;

printf("a=%d/nb=%d/na+b=%d/na*b=%d/n",a,b,a+b,a*b);

printf("s=%d/nt=%d/n",s,t);

}

......

说明pa,pb为整型指针变量

给指针变量pa赋值,pa指向变量a。

给指针变量pb赋值,pb指向变量b。

本行的意义是求a+b之和,(*pa就是a,*pb就是b)。

本行是求a*b之积。

输出结果。

输出结果。

......

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。

main(){

int a,b,c,*pmax,*pmin;

printf("input three numbers:/n");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

if(a>b){

pmax=&a;

pmin=&b;}

else{

pmax=&b;

pmin=&a;}

if(c>*pmax) pmax=&c;

if(c<*pmin) pmin=&c;

printf("max=%d/nmin=%d/n",*pmax,*pmin);

}

......

pmax,pmin为整型指针变量。

输入提示。

输入三个数字。

如果第一个数字大于第二个数字...

指针变量赋值

指针变量赋值

指针变量赋值

指针变量赋值

判断并赋值

判断并赋值

输出结果

......

数组指针变量的说明和使用

指向数组的指针变量称为数组指针变量。 在讨论数组指针变量的说明和使用之前,我们先明确几个关系。

一个数组是由连续的一块内存单元组成的。 数组名就是这块连续内存单元的首地址。一个数组也是由各个数组元素(下标变量) 组成的。每个数组元素按其类型不同占有几个连续的内存单元。 一个数组元素的首地址也是指它所占有的几个内存单元的首地址。 一个指针变量既可以指向一个数组,也可以指向一个数组元素, 可把数组名或第一个元素的地址赋予它。如要使指针变量指向第i号元素可以把i元素的首地址赋予它或把数组名加i赋予它。

设有实数组a,指向a的指针变量为pa,从图6.3中我们可以看出有以下关系:

pa,a,&a[0]均指向同一单元,它们是数组a的首地址,也是0 号元素a[0]的首地址。pa+1,a+1,&a[1]均指向1号元素a[1]。类推可知a+i,a+i,&a[i]

指向i号元素a[i]。应该说明的是pa是变量,而a,&a[i]都是常量。在编程时应予以注意。

main(){

int a[5],i;

for(i=0;i<5;i++){

a[i]=i;

printf("a[%d]=%d/n",i,a[i]);

}

printf("/n");

}

主函数

定义一个整型数组和一个整型变量

循环语句

给数组赋值

打印每一个数组的值

......

输出换行

......

数组指针变量说明的一般形式为:

类型说明符 * 指针变量名

其中类型说明符表示所指数组的类型。 从一般形式可以看出指向数组的指针变量和指向普通变量的指针变量的说明是相同的。

引入指针变量后,就可以用两种方法来访问数组元素了。

第一种方法为下标法,即用a[i]形式访问数组元素。 在第四章中介绍数组时都是采用这种方法。

第二种方法为指针法,即采用*(pa+i)形式,用间接访问的方法来访问数组元素。

main(){

int a[5],i,*pa;

pa=a;

for(i=0;i<5;i++){

*pa=i;

pa++;

}

pa=a;

for(i=0;i<5;i++){

printf("a[%d]=%d/n",i,*pa);

pa++;

}

}

主函数

定义整型数组和指针

将指针pa指向数组a

循环

将变量i的值赋给由指针pa指向的a[]的数组单元

将指针pa指向a[]的下一个单元

......

指针pa重新取得数组a的首地址

循环

用数组方式输出数组a中的所有元素

将指针pa指向a[]的下一个单元

......

......

下面,另举一例,该例与上例本意相同,但是实现方式不同。

main(){

int a[5],i,*pa=a;

for(i=0;i<5;){

*pa=i;

printf("a[%d]=%d/n",i++,*pa++);

}

}

主函数

定义整型数组和指针,并使指针指向数组a

循环

将变量i的值赋给由指针pa指向的a[]的数组单元

用指针输出数组a中的所有元素,同时指针pa指向a[]的下一个单元

......

......

数组名和数组指针变量作函数参数

在第五章中曾经介绍过用数组名作函数的实参和形参的问题。在学习指针变量之后就更容易理解这个问题了。 数组名就是数组的首地址,实参向形参传送数组名实际上就是传送数组的地址, 形参得到该地址后也指向同一数组。 这就好象同一件物品有两个彼此不同的名称一样。同样,指针变量的值也是地址, 数组指针变量的值即为数组的首地址,当然也可作为函数的参数使用。

float aver(float *pa);

main(){

float sco[5],av,*sp;

int i;

sp=sco;

printf("/ninput 5 scores:/n");

for(i=0;i<5;i++) scanf("%f",&sco[i]);

av=aver(sp);

printf("average score is %5.2f",av);

}

float aver(float *pa)

{

int i;

float av,s=0;

for(i=0;i<5;i++) s=s+*pa++;

av=s/5;

return av;

}

指向多维数组的指针变量

本小节以二维数组为例介绍多维数组的指针变量。

一、多维数组地址的表示方法

设有整型二维数组a[3][4]如下:

0 1 2 3

4 5 6 7

8 9 10 11

设数组a的首地址为1000,各下标变量的首地址及其值如图所示。在第四章中介绍过, C语言允许把一个二维数组分解为多个一维数组来处理。因此数组a可分解为三个一维数组,即a[0],a[1],a[2]。每一个一维数组又含有四个元素。例如a[0]数组,含有a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]四个元素。 数组及数组元素的地址表示如下:a是二维数组名,也是二维数组0行的首地址,等于1000。a[0]是第一个一维数组的数组名和首地址,因此也为1000。*(a+0)或*a是与a[0]等效的, 它表示一维数组a[0]0 号元素的首地址。 也为1000。&a[0][0]是二维数组a的0行0列元素首地址,同样是1000。因此,a,a[0],*(a+0),*a?amp;a[0][0]是相等的。同理,a+1是二维数组1行的首地址,等于1008。a[1]是第二个一维数组的数组名和首地址,因此也为1008。 &a[1][0]是二维数组a的1行0列元素地址,也是1008。因此a+1,a[1],*(a+1),&a[1][0]是等同的。 由此可得出:a+i,a[i],*(a+i),&a[i][0]是等同的。 此外,&a[i]和a[i]也是等同的。因为在二维数组中不能把&a[i]理解为元素a[i]的地址,不存在元素a[i]。

C语言规定,它是一种地址计算方法,表示数组a第i行首地址。由此,我们得出:a[i],&a[i],*(a+i)和a+i也都是等同的。另外,a[0]也

可以看成是a[0]+0是一维数组a[0]的0号元素的首地址, 而a[0]+1则是a[0]的1号元素首地址,由此可得出a[i]+j则是一维数组a[i]的j号元素首地址,它等于&a[i][j]。由a[i]=*(a+i)得a[i]+j=*(a+i)+j,由于*(a+i)+j是二维数组a的i行j列元素的首地址。该元素的值等于*(*(a+i)+j)。

[Explain]#define PF "%d,%d,%d,%d,%d,/n"

main(){

static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

printf(PF,a,*a,a[0],&a[0],&a[0][0]);

printf(PF,a+1,*(a+1),a[1],&a[1],&a[1][0]);

printf(PF,a+2,*(a+2),a[2],&a[2],&a[2][0]);

printf("%d,%d/n",a[1]+1,*(a+1)+1);

printf("%d,%d/n",*(a[1]+1),*(*(a+1)+1));

}

二、多维数组的指针变量

把二维数组a 分解为一维数组a[0],a[1],a[2]之后,设p为指向二维数组的指针变量。可定义为: int (*p)[4] 它表示p是一个指针变量,它指向二维数组a 或指向第一个一维数组a[0],其值等于a,a[0],或&a[0][0]等。而p+i则指向一维数组a[i]。从前面的分析可得出*(p+i)+j是二维数组i行j 列的元素的地址,而*(*(p+i)+j)则是i行j列元素的值。

二维数组指针变量说明的一般形式为: 类型说明符 (*指针变量名)[长度] 其中“类型说明符”为所指数组的数据类型。“*”表示其后的变量是指针类型。 “长度”表示二维数组分解为多个一维数组时, 一维数组的长度,也就是二维数组的列数。应注意“(*指针变量名)”两边的括号不可少,如缺少括号则表示是指针数组(本章后面介绍),意义就完全不同了。

[Explain]main(){

static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

int(*p)[4];

int i,j;

p=a;

for(i=0;i<3;i++)

for(j=0;j<4;j++) printf("%2d ",*(*(p+i)+j));

}

'Expain字符串指针变量的说明和使用字符串指针变量的定义说明与指向字符变量的指针变量说明是相同的。只能按对指针变量的赋值不同来区别。 对指向字符变量的指针变量应赋予该字符变量的地址。如: char c,*p=&c;表示p是一个指向字符变量c的指针变量。而: char *s="C Language";则表示s是一个指向字符串的指针变量。把字符串的首地址赋予s。

请看下面一例。

main(){

char *ps;

ps="C Language";

printf("%s",ps);

}

运行结果为:

C Language

上例中,首先定义ps是一个字符指针变量, 然后把字符串的首地址赋予ps(应写出整个字符串,以便编译系统把该串装入连续的一块内存单元),并把首地址送入ps。程序中的: char *ps;ps="C Language";等效于: char *ps="C Language";输出字符串中n个字符后的所有字符。

main(){

char *ps="this is a book";

int n=10;

ps=ps+n;

printf("%s/n",ps);

}

运行结果为:

book 在程序中对ps初始化时,即把字符串首地址赋予ps,当ps= ps+10之后,ps指向字符“b”,因此输出为"book"。

main(){

char st[20],*ps;

int i;

printf("input a string:/n");

ps=st;

scanf("%s",ps);

for(i=0;ps[i]!='/0';i++)

if(ps[i]=='k'){

printf("there is a 'k' in the string/n");

break;

}

if(ps[i]=='/0') printf("There is no 'k' in the string/n");

}

本例是在输入的字符串中查找有无‘k’字符。 下面这个例子是将指针变量指向一个格式字符串,用在printf函数中,用于输出二维数组的各种地址表示的值。但在printf语句中用指针变量PF代替了格式串。 这也是程序中常用的方法。

main(){

static int a[3][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

char *PF;

PF="%d,%d,%d,%d,%d/n";

printf(PF,a,*a,a[0],&a[0],&a[0][0]);

printf(PF,a+1,*(a+1),a[1],&a[1],&a[1][0]);

printf(PF,a+2,*(a+2),a[2],&a[2],&a[2][0]);

printf("%d,%d/n",a[1]+1,*(a+1)+1);

printf("%d,%d/n",*(a[1]+1),*(*(a+1)+1));

}

在下例是讲解,把字符串指针作为函数参数的使用。要求把一个字符串的内容复制到另一个字符串中,并且不能使用strcpy函数。函数cprstr的形参为两个字符指针变量。pss指向源字符串,pds指向目标字符串。表达式:

(*pds=*pss)!=`/0'

cpystr(char *pss,char *pds){

while((*pds=*pss)!='/0'){

pds++;

pss++; }

}

main(){

char *pa="CHINA",b[10],*pb;

pb=b;

cpystr(pa,pb);

printf("string a=%s/nstring b=%s/n",pa,pb);

}

在上例中,程序完成了两项工作:一是把pss指向的源字符复制到pds所指向的目标字符中,二是判断所复制的字符是否为`/0',若是则表明源字符串结束,不再循环。否则,pds和pss都加1,指向下一字符。在主函数中,以指针变量pa,pb为实参,分别取得确定值后调用cprstr函数。由于采用的指针变量pa和pss,pb和pds均指向同一字符串,因此在主函数和cprstr函数中均可使用这些字符串。也可以把cprstr函数简化为以下形式:

cprstr(char *pss,char*pds)

{while ((*pds++=*pss++)!=`/0');}

即把指针的移动和赋值合并在一个语句中。 进一步分析还可发现`/0'的ASCⅡ码为0,对于while语句只看表达式的值为非0就循环,为0则结束循环,因此也可省去“!=`/0'”这一判断部分,而写为以下形式:

cprstr (char *pss,char *pds)

{while (*pdss++=*pss++);}

表达式的意义可解释为,源字符向目标字符赋值, 移动指针,若所赋值为非0则循环,否则结束循环。这样使程序更加简洁。简化后的程序如下所示。

cpystr(char *pss,char *pds){

while(*pds++=*pss++);

}

main(){

char *pa="CHINA",b[10],*pb;

pb=b;

cpystr(pa,pb);

printf("string a=%s/nstring b=%s/n",pa,pb);

}

使用字符串指针变量与字符数组的区别

用字符数组和字符指针变量都可实现字符串的存储和运算。 但是两者是有区别的。在使用时应注意以下几个问题:

1. 字符串指针变量本身是一个变量,用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以该首地址为首的一块连续的内存空间中并以‘/0’作为串的结束。字符数组是由于若干个数组元素组成的,它可用来存放整个字符串。

2. 对字符数组作初始化赋值,必须采用外部类型或静态类型,如: static char st[]={“C Language”};而对字符串指针变量则无此限制,如: char *ps="C Language";

3. 对字符串指针方式 char *ps="C Language";可以写为: char *ps; ps="C Language";而对数组方式:

static char st[]={"C Language"};

不能写为:

char st[20];st={"C Language"};

而只能对字符数组的各元素逐个赋值。

从以上几点可以看出字符串指针变量与字符数组在使用时的区别,同时也可看出使用指针变量更加方便。前面说过,当一个指针变量在未取得确定地址前使用是危险的,容易引起错误。但是对指针变量直接赋值是可以的。因为C系统对指针变量赋值时要给以确定的地址。因此,

char *ps="C Langage";

或者 char *ps;

ps="C Language";都是合法的。

函数指针变量

在C语言中规定,一个函数总是占用一段连续的内存区, 而函数名就是该函数所占内存区的首地址。 我们可以把函数的这个首地址(或称入口地址)赋予一个指针变量, 使该指针变量指向该函数。然后通过指针变量就可以找到并调用这个函数。 我们把这种指向函数的指针变量称为“函数指针变量”。

函数指针变量定义的一般形式为:

类型说明符 (*指针变量名)();

其中“类型说明符”表示被指函数的返回值的类型。“(* 指针变量名)”表示“*”后面的变量是定义的指针变量。 最后的空括号表示指针变量所指的是一个函数。

例如: int (*pf)();

表示pf是一个指向函数入口的指针变量,该函数的返回值(函数值)是整型。

下面通过例子来说明用指针形式实现对函数调用的方法。

int max(int a,int b){

if(a>b)return a;

else return b;

}

main(){

int max(int a,int b);

int(*pmax)();

int x,y,z;

pmax=max;

printf("input two numbers:/n");

scanf("%d%d",&x,&y);

z=(*pmax)(x,y);

printf("maxmum=%d",z);

}

从上述程序可以看出用,函数指针变量形式调用函数的步骤如下:1. 先定义函数指针变量,如后一程序中第9行 int (*pmax)();定义pmax为函数指针变量。

2. 把被调函数的入口地址(函数名)赋予该函数指针变量,如程序中第11行 pmax=max;

3. 用函数指针变量形式调用函数,如程序第14行 z=(*pmax)(x,y); 调用函数的一般形式为: (*指针变量名) (实参表)使用函数指针变量还应注意以下两点:

a. 函数指针变量不能进行算术运算,这是与数组指针变量不同的。数组指针变量加减一个整数可使指针移动指向后面或前面的数组元素,而函数指针的移动是毫无意义的。

b. 函数调用中"(*指针变量名)"的两边的括号不可少,其中的*不应该理解为求值运算,在此处它只是一种表示符号。

指针型函数

前面我们介绍过,所谓函数类型是指函数返回值的类型。 在C语言中允许一个函数的返回值是一个指针(即地址), 这种返回指针值的函数称为指针型函数。

定义指针型函数的一般形式为:

类型说明符 *函数名(形参表)

{

…… /*函数体*/

}

其中函数名之前加了“*”号表明这是一个指针型函数,即返回值是一个指针。类型说明符表示了返回的指针值所指向的数据类型。

如:

int *ap(int x,int y)

{

...... /*函数体*/

}

表示ap是一个返回指针值的指针型函数, 它返回的指针指向一个整型变量。下例中定义了一个指针型函数 day_name,它的返回值指向一个字符串。该函数中定义了一个静态指针数组name。name 数组初始化赋值为八个字符串,分别表示各个星期名及出错提示。形参n表示与星期名所对应的整数。在主函数中, 把输入的整数i作为实参, 在printf语句中调用day_name函数并把i值传送给形参 n。day_name函数中的return语句包含一个条件表达式, n 值若大于7或小于1则把name[0] 指针返回主函数输出出错提示字符串“Illegal day”。否则返回主函数输出对应的星期名。主函数中的第7行是个条件语句,其语义是,如输入为负数(i<0)则中止程序运行退出程序。exit是一个库函数,exit(1)表示发生错误后退出程序, exit(0)表示正常退出。

应该特别注意的是函数指针变量和指针型函数这两者在写法和意义上的区别。如int(*p)()和int *p()是两个完全不同的量。int(*p)()是一个变量说明,说明p 是一个指向函数入口的指针变量,该函数的返回值是整型量,(*p)的两边的括号不能少。int *p() 则不是变量说明而是函数说明,说明p是一个指针型函数,其返回值是一个指向整型量的指针,*p两边没有括号。作为函数说明, 在括号内最好写入形式参数,这样便于与变量说明区别。 对于指针型函数定义,int *p()只是函数头部分,一般还应该有函数体部分。

main(){

int i;

char *day_name(int n);

printf("input Day No:/n");

scanf("%d",&i);

if(i<0) exit(1);

printf("Day No:%2d-->%s/n",i,day_name(i));

}

char *day_name(int n){

static char *name[]={ "Illegal day",

"Monday",

"Tuesday",

"Wednesday",

"Thursday",

"Friday",

"Saturday",

"Sunday"};

return((n<1||n>7) ? name[0] : name[n]);

}

本程序是通过指针函数,输入一个1~7之间的整数, 输出对应的星期名。指针数组的说明与使用一个数组的元素值为指针则是指针数组。 指针数组是一组有序的指针的集合。 指针数组的所有元素都必须是具有相同存储类型和指向相同数据类型的指针变量。

指针数组说明的一般形式为: 类型说明符*数组名[数组长度]

其中类型说明符为指针值所指向的变量的类型。例如: int *pa[3] 表示pa是一个指针数组,它有三个数组元素, 每个元素值都是一个指针,指向整型变量。通常可用一个指针数组来指向一个二维数组。 指针数组中的每个元素被赋予二维数组每一行的首地址, 因此也可理解为指向一个一维数组。图6—6表示了这种关系。

int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int *pa[3]={a[0],a[1],a[2]};

int *p=a[0];

main(){

int i;

for(i=0;i<3;i++)

printf("%d,%d,%d/n",a[i][2-i],*a[i],*(*(a+i)+i));

for(i=0;i<3;i++)

printf("%d,%d,%d/n",*pa[i],p[i],*(p+i));

}

本例程序中,pa是一个指针数组,三个元素分别指向二维数组a的各行。然后用循环语句输出指定的数组元素。其中*a[i]表示i行0列元素值;*(*(a+i)+i)表示i行i列的元素值;*pa[i]表示i行0列元素值;由于p与a[0]相同,故p[i]表示0行i列的值;*(p+i)表示0行i列的值。读者可仔细领会元素值的各种不同的表示方法。 应该注意指针数组和二维数组指针变量的区别。 这两者虽然都可用来表示二维数组,但是其表示方法和意义是不同的。

二维数组指针变量是单个的变量,其一般形式中"(*指针变量名)"两边的括号不可少。而指针数组类型表示的是多个指针( 一组有序指针)在一般形式中"*指针数组名"两边不能有括号。例如: int (*p)[3];表示一个指向二维数组的指针变量。该二维数组的列数为3或分解为一维数组的长度为3。 int *p[3] 表示p是一个指针数组,有三个下标变量p[0],p[1],p[2]均为指针变量。

指针数组也常用来表示一组字符串, 这时指针数组的每个元素被赋予一个字符串的首地址。 指向字符串的指针数组的初始化更为简单。例如在例6.20中即采用指针数组来表示一组字符串。 其初始化赋值为:

char *name[]={"Illagal day",

"Monday",

"Tuesday",

"Wednesday",

"Thursday",

"Friday",

"Saturday",

"Sunday"};

完成这个初始化赋值之后,name[0]即指向字符串"Illegal day",name[1]指?quot;Monday"......。

指针数组也可以用作函数参数。在本例主函数中,定义了一个指针数组name,并对name 作了初始化赋值。其每个元素都指向一个字符串。然后又以name 作为实参调用指针型函数day name,在调用时把数组名 name 赋予形参变量name,输入的整数i作为第二个实参赋予形参n。在day ame函数中定义了两个指针变量pp1和pp2,pp1被赋予name[0]的值(即*name),pp2被赋予name[n]的值即*(name+ )。由条件表达式决定返回pp1或pp2指针给主函数中的指针变量ps。最后输出i和ps的值。

指针可以说是C语言的精华。

学习 C 语言的指针既简单又有趣。通过指针,可以简化一些 C 编程任务的执行,还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。所以,想要成为一名优秀的 C 程序员,学习指针是很有必要的。

正如您所知道的,每一个变量都有一个内存位置,每一个内存位置都定义了可使用连字号(&)运算符访问的地址,它表示了在内存中的一个地址。请看下面的实例,它将输出定义的变量地址:

#include<stdio.h>

int main ()

{

int var1;

char var2[10];

printf("var1 变量的地址: %x\n", &var1 );

printf("var2 变量的地址: %x\n", &var2 );

return 0;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

var1 变量的地址: bff5a400

var2 变量的地址: bff5a3f6

通过上面的实例,我们了解了什么是内存地址以及如何访问它。接下来让我们看看什么是指针。

什么是指针?

指针是一个变量,其值为另一个变量的地址,即,内存位置的直接地址。就像其他变量或常量一样,您必须在使用指针存储其他变量地址之前,对其进行声明。指针变量声明的一般形式为:

type *var-name;

在这里,type 是指针的基类型,它必须是一个有效的 C 数据类型,var-name 是指针变量的名称。用来声明指针的星号 * 与乘法中使用的星号是相同的。但是,在这个语句中,星号是用来指定一个变量是指针。以下是有效的指针声明:

int *ip; /* 一个整型的指针 */

double *dp; /* 一个 double 型的指针 */

float *fp; /* 一个浮点型的指针 */

char *ch /* 一个字符型的指针 */

所有指针的值的实际数据类型,不管是整型、浮点型、字符型,还是其他的数据类型,都是一样的,都是一个代表内存地址的长的十六进制数。不同数据类型的指针之间唯一的不同是,指针所指向的变量或常量的数据类型不同。

如何使用指针?

使用指针时会频繁进行以下几个操作:定义一个指针变量、把变量地址赋值给指针、访问指针变量中可用地址的值。这些是通过使用一元运算符 * 来返回位于操作数所指定地址的变量的值。下面的实例涉及到了这些操作:

#include<stdio.h>

int main ()

{

intvar = 20; /* 实际变量的声明 */

int *ip; /* 指针变量的声明 */

ip = &var; /* 在指针变量中存储var的地址 */

printf("Address of var variable: %x\n", &var );

/* 在指针变量中存储的地址 */

printf("Address stored in ip variable: %x\n", ip );

/* 使用指针访问值 */

printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip );

return 0;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Address of var variable: bffd8b3c

Address stored in ip variable: bffd8b3c

Value of *ip variable: 20

C 中的 NULL 指针

在变量声明的时候,如果没有确切的地址可以赋值,为指针变量赋一个 NULL 值是一个良好的编程习惯。赋为 NULL 值的指针被称为空指针。

NULL 指针是一个定义在标准库中的值为零的常量。请看下面的程序:

#include<stdio.h>

int main ()

{

int *ptr = NULL;

printf("ptr的值是 %x\n", ptr );

return 0;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

ptr的值是 0

在大多数的操作系统上,程序不允许访问地址为 0 的内存,因为该内存是操作系统保留的。然而,内存地址 0 有特别重要的意义,它表明该指针不指向一个可访问的内存位置。但按照惯例,如果指针包含空值(零值),则假定它不指向任何东西。

如需检查一个空指针,您可以使用 if 语句,如下所示:

if(ptr) /* 如果 p 非空,则完成 */

if(!ptr) /* 如果 p 为空,则完成 */

C 指针详解

在 C 中,有很多指针相关的概念,这些概念都很简单,但是都很重要。

(1)关于指针与数组的存储

a、指针和数组在内存中的存储形式

数组p[N]创建时,对应着内存中一个数组空间的分配,其地址和容量在数组生命周期内一般不可改变。数组名p本身是一个常量,即分配数组空间的地址值,这个值在编译时会替换成一个常数,在运行时没有任何内存空间来存储这个值,它和数组长度一起存在于代码中(应该是符号表中),在链接时已经制定好了;而指针*p创建时,对应内存中这个指针变量的空间分配,至于这个空间内填什么值即这个指针变量的值是多少,要看它在程序中被如何初始化,这也决定了指针指向哪一块内存地址。

b、指针和数组的赋值与初始化

根据上文,一般情况下,数组的地址不能修改,内容可以修改;而指针的内容可以修改,指针指向的内容也可以修改,但这之前要为指针初始化。

如:

int p[5];

p=p+1; 是不允许的

而p[0]=1; 是可以的;

//

int *p;

p=p+1; 是允许的

p[0]=1; 是不允许的,因为指针没有初始化;

//

int i;

int *p=&i;

p[0]=1; 是允许的;

对于字符指针还有比较特殊的情况。

如:

char * p="abc";

p[0]='d'; 是不允许的

为什么初始化了的字符指针不能改变其指向的内容呢?这是因为p指向的是“常量”字符串,字符串"abc"实际是存储在程序的静态存储区的,因此内容不能改变。这里常量字符串的地址确定在先,将指针指向其在后。

char p[]="abc";

p[0]='d'; 是允许的

这是因为,这个初始化实际上是把常量直接赋值给数组,即写到为数组分配的内存空间。这里数组内存分配在先,赋值在后。

(2)关于一些表达式的含义

char *p, **p, ***p;

char p[],p[][],p[][][];

char *p[],*p[][],**p[],**p[][],*(*p)[],(**p)[],(**p)[][];

能清晰地知道以上表达式的含义吗?(知道的去死!)

第一组:char *p, **p, ***p;

分别为char指针;char*指针,即指向char*类型数据地址的指针;char**指针,即指向char**类型数据的指针;他们都是占4字节空间的指针。

如:

char c='a';

char *p=&c;

char **p1=&p;

char ***p2=&p1;

cout<<***p2<<endl;

第二组:char p[],p[][],p[][][];

分别为一维,二维和三维char型数组,即数组,数组的数组,<数组的数组>的数组。可以如下的方式进行初始化:

char pp[3]="ab";

char pp1[3][3]={"ab"};

char pp2[3][3][3]={{"ab"}};

现在我们尝试使用第二组三个数组名对应为第一组三个指针赋值,直接赋值的结果如下:

p=pp; //正确

p1=pp1; //错误

p2=pp2; //错误

为什么p1和p2的赋值会出错呢?原因是数组名为给指针赋值的规则不是递归的,即数组的数组可以为数组的指针赋值,而不可以为指针的指针赋值。这里先了解到这个抽象的规则,下面讲完第三组表达式,等我们知道数组的指针和指针的数组如何书写后再对这一问题举例说明。

第三组:char *p[],*p[][],**p[],**p[][],*(*p)[],(**p)[],(**p)[][];

这一类表达式的解析方法如下:

首先把整个表达式分为三部分,

数据类型和星号部分+p或括号内内容部分+中括号部分

如:char *(*p)[]分为char* ,(*p) 和 []

 “char*”表示最内层存储的数据类型“(*p)”表示最外层指针“[]”表示中间层数组(维数=中括号数目),因此上式表示一个一维数组的指针p,数组中的元素的数据类型是指针char*。同理,char (**p)[][]表示,一个二维数组的指针的指针,数组元素的数据类型是char。这里如果表达式中间没有括号(如**p[]),则实际上是一个数组,如果最右没有中括号(如**p),则实际上是一个指针。下面通过赋值表达式来理解这些表达式的含义:

char c='a';

char *pc=&c;

char *p[3],*p1[3][3],**p2[3],**p3[3][3],*(*p4)[3],(**p5)[3],(**p6)[3][3],(*(*p7))[3];

p[1]=pc;

p1[0][0]=pc;

p2[0]=&pc;

p3[0][0]=&pc;

(*p4)[0]=pc;

(**p5)[0]=c;

(**p6)[0][0]=c;

(**p7)[0]=c;

注意,(*(*p7))[3]和(**p5)[3]是等价的。

这里再继续上一小节讲一下数组名给指针赋值的问题。

事实上可以对等赋值的数组和指针关系如下(——>表示“赋值给”):

数组——>指针 : p[]——>*p

指针的数组——>指针的指针 : *p[]——>**p

指针的指针的数组的——>指针的指针的指针 : **p[]——>***p

。。。。。。

数组的数组——>数组的指针 : p[][]——>(*p)[]

数组的数组的数组的——>数组的数组的指针 : p[][][]——>(*p)[][]

总之,最外层的数组可以转换指针,往内层不递归。

(3)关于上述表达式的长度

求一个表达式的“长度”,首先分清表达式实际表示的是一个数组还是一个指针;如果是指针,则长度为4byte;如果为数组则要计算实际存储的总元素个数和元素的数据类型。另外要注意要求的是数组元素个数还是数组总字节数;

如:

*(*p)[3][3]

由上文可知上式表示一个指针,因此长度为4byte;而

**p3[3][3]

表示一个二维数组,数组元素类型为指针的指针,因此长度为3*3*4=36;

注意,标准C中sizeof函数求得的是总字节数而非数组长度。

(4)关于函数的指针返回值和指针参数

指针作为返回值要注意的地方是不要返回局部数据的指针。

如:

char * fun(void)

{

char i='a';

return (&i);

}

调用函数fun得不到值'a',原因是函数返回后,局部数据(在栈中)被析构,数据内存被回收,指针指向的数据没有意义;

可以改为:

char * fun(void)

{

char i='a';

char *p=(char *)malloc(5);

If(p!=NULL) {p[0]=i, p[1]='\0';}

return (p);

}

这里使用malloc分配了内存(在堆中)在函数返回后依然有效。

这里还没完,因为有一天我使用了下面的代码:

char * fun(void)

{

char *p="abc";

return (p);

}

发现虽然p定义为局部变量,但返回也是正确的。还记得上面讲到的常量字符串存储位置吗?指针p实际指向了静态数据区,这里的char *p相当于const char *p,这样的数据在函数返回后是不会被立刻回收掉的。

指针作为参数主要用于修改指针指向的数据内容,但修改指针的值无效,

char * fun(char *p)

{

char i='a';

p=(char *)malloc(5);

p[0]=i;

return p;

}

因为传递的是一个指针副本(形参指针和实参指针的值相同,但不是同一个指针),不会影响调用方的实参值。(诡异的vs2012貌似可以通过形参将实参的值改掉!不过还是不要冒这个险为好了)。

(5)关于const修饰符

const修饰符用于指针时也非常纠结。

首先要分清const char *p和char* const p。

const char *p是指向const对象的指针,即对象是只读的,而指针不是。使用const对象的指针要注意两点:

一是不能将其赋值给非const对象的指针,

如:

const char* p;

char *p1=p; //不允许的

当然,直接使用非const指针指向const对象也是不合法的,

如:

const char c;

char *p1=&c;//不允许的,

这是要避免通过上述p1改变const对象的值。

二是可以将非const对象的地址赋值给指向const对象的指针,但是试图使用这个指针改变变量的值是非法的,

如:

char c='a';

const char* p=&c;//允许的

*p='b';//不允许的

char* const p是const指针,即指向对象可编辑,但指针本身不可修改,这一点类似于数组。

如:

char c='a';

char* const p=&c;

*p='b';//允许的

p++;//不允许的

区分两者的方法是,看const是否靠近指针名,如果是则为const指针,否则为const对象。这个助记方法的前提是char要和*号靠在一起,因为const char* p=char const *p。

另外,还有const char* const p,自然是指向const对象的const指针了。

(6)关于指针函数

首先注意指针函数和函数指针的区别,前者是指“返回指针的函数”,这在上文中有提到,而后者是指“指向函数的指针”。

函数指针的定义方法为,将“函数名”替换为“(*函数指针名)”,

如:

指向一个声明为void fun(int a)的函数指针可以定义为 void (*pFun)(int a)或void (*pFun)(int ),注意这里函数指针pFun只能指向和fun有相同返回类型(void)和参数类型(int)的一类函数,另外定义中()也不是摆设,去掉()会被看做是返回值为void*类型的函数声明。举个例子:

void fun(int a)

{

cout<<a<<endl;

}

int main()

{

void (*pFun)(int);

pFun=&fun; //(1)

*(pFun)(1); //(2)

}

事实上,上式中的(1)(2)行做如下几种替换也是正确的:

a、pFun=fun;

pFun(1);

b、pFun=&fun;

pFun(1);

c、pFun=fun;

*(pFun)(1);

如果有什么疑问的话,可以接着尝试用如下方式直接调用函数fun:

(*fun)(1);

运行的结果也是正确的!这要怎么解释呢?

其实,fun不仅仅作为函数名,它同pFun一样也是一个函数指针,只不过是函数指针常量。为了书写方便,c语言开发者允许将函数指针调用直接写成类似fun()的形式,同样函数指针变量赋值也可以写成类似pFun=&fun的形式。值得注意的是,函数声明的格式还是比较严格的,如:

void fun(int ); //不能写成void (*fun)(int )。

同样,

void (*pFun)(int ); //不能写成void pFun(int )。

为了方便,我们还可以定义函数指针类型,针对上述例子的定义方法如下:

typedef void (*PFUN)(int);

这样一来我们就可以用

PFUN pFun;

来声明一个函数指针了。

有了函数指针之后,函数的参数也可以设为某一类函数类型。

如:

typedef void (*PFUN)(int);

void fun(int a)

{

cout<<a<<endl;

}

void topfun(PFUN f1, int a)

{

f1(a);

}

int main()

{

topfun(fun,1);

return 1;

}

指针可以说是集C语言精华之所在,一个C语言达人怎么可以不会指针呢。

常见指针变量的定义定 义含 义

int *p;p 可以指向 int 类型的数据,也可以指向类似 int arr[n] 的数组。

int **p;p 为二级指针,指向 int * 类型的数据。

int *p[n];p 为指针数组。[ ] 的优先级高于 *,所以应该理解为 int *(p[n]);

int (*p)[n];p 为二维数组指针。

int *p();p 是一个函数,它的返回值类型为 int *。

int (*p)();p 是一个函数指针,指向原型为 int func() 的函数。

1) 指针变量可以进行加减运算,例如p++、p+i、p-=i。指针变量的加减运算并不是简单的加上或减去一个整数,而是跟指针指向的数据类型有关。

2) 给指针变量赋值时,要将一份数据的地址赋给它,不能直接赋给一个整数,例如int *p = 1000;是没有意义的,使用过程中一般会导致程序崩溃。

3) 使用指针变量之前一定要初始化,否则就不能确定指针指向哪里,如果它指向的内存没有使用权限,程序就崩溃了。对于暂时没有指向的指针,建议赋值NULL。

4) 两个指针变量可以相减。如果两个指针变量指向同一个数组中的某个元素,那么相减的结果就是两个指针之间相差的元素个数。

5) 数组也是有类型的,数组名的本意是表示一组类型相同的数据。在定义数组时,或者和 sizeof、& 运算符一起使用时数组名才表示整个数组,表达式中的数组名会被转换为一个指向数组的指针。

预约申请免费试听课

填写下面表单即可预约申请免费试听!怕钱不够?可就业挣钱后再付学费! 怕学不会?助教全程陪读,随时解惑!担心就业?一地学习,可全国推荐就业!

上一篇:C和C++的学习过程总结,C++语言学习路线建议
下一篇:C语言对编程学习的重要性,学习编程决不能跳过C语言

C语言创建windows窗口实例

C++回调函数是什么?

C++ shared_ptr和动态数组

C语言有哪些关键词,C语言44个关键词大全

  • 扫码领取资料

    回复关键字:视频资料

    免费领取 达内课程视频学习资料

  • 搜索抖音号

    搜索抖音号:1821685962

    免费领取达内课程视频学习资料

Copyright © 2021 Tedu.cn All Rights Reserved 京ICP备08000853号-56 京公网安备 11010802029508号 达内时代科技集团有限公司 版权所有

选择城市和中心
黑龙江省

吉林省

河北省

湖南省

贵州省

云南省

广西省

海南省