指針在C語(yǔ)言中的作用分析

湖南城市學(xué)院 通信與電子工程學(xué)院 舒 翔

指針是C 語(yǔ)言的靈魂，可以這么說(shuō)，如果沒(méi)搞懂指針，就等于沒(méi)有學(xué)習(xí)C 語(yǔ)言。在學(xué)習(xí)C 語(yǔ)言的時(shí)候，很多學(xué)生對(duì)指針感到很費(fèi)解，之所以費(fèi)解，不是因?yàn)橹羔樃拍钣卸鄰?fù)雜，而是在使用時(shí)會(huì)經(jīng)常犯錯(cuò)誤，所以在學(xué)習(xí)時(shí)重點(diǎn)要從使用的角度抓住問(wèn)題的本質(zhì)，把本質(zhì)搞清楚以后，在回到最基本的概念入手來(lái)分析，問(wèn)題就能很快解決。

只要變量在內(nèi)存中存在，必然有一個(gè)地址。因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)管理內(nèi)存就是通過(guò)內(nèi)存的地址的。如，定義一個(gè)變量，初始化100，int a＝100，那么就會(huì)在內(nèi)存中形成一個(gè)布局。在32 位系統(tǒng)中占4 個(gè)字節(jié)。假設(shè)這個(gè)變量的地址是1a1b，如果地址是可以用一個(gè)數(shù)表示，就可以把地址存在一個(gè)變量里。因此，再假設(shè)有這樣的一個(gè)變量，起名字為p，在這個(gè)變量里放變量a的地址（1a1b），那么變量p 同樣會(huì)在內(nèi)存中形成一個(gè)布局。由此可知指針和變量沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，而最根本的區(qū)別在于其中存放的東西。對(duì)于一般的變量，只是給它一個(gè)初值或計(jì)算的結(jié)果，而指針里面存放的是另一個(gè)變量地址，可以說(shuō)，指針的本質(zhì)就是存放一個(gè)變量的地址的變量，如：int* p=&a;即p指向a，a 就是p 所指向的目標(biāo)，那么p 就是指針，

一、*和&符號(hào)

&：取一個(gè)變量的地址。*：取一個(gè)指針的目標(biāo)。

int*p 和*p 的區(qū)別：int*表示p 是一個(gè)指向int 類型的指針，這里*是一個(gè)類型說(shuō)明符。

*p 表示對(duì)p 取目標(biāo)，這里*是一個(gè)運(yùn)算符。

二、二級(jí)指針和多級(jí)指針

既然p 也是一個(gè)變量，那么它在內(nèi)存中也存在一個(gè)地址，并且這個(gè)地址同樣也可以放到一個(gè)變量（pp）中。那么pp 就是一個(gè)指向指針的指針。這里pp 就是二級(jí)指針

與此類似，可以進(jìn)一步得到多級(jí)指針的概念，int*pp＝&p；//pp 二級(jí)指針。

三、指針的應(yīng)用

1.將指針用于函數(shù)的參數(shù)，傳遞變量的地址，可以在函數(shù)中修改實(shí)參的值，代碼如下。

void swap（int*a，int*b）{int c＝*a；*a＝*b；*b＝*c；}。通過(guò)指針取目標(biāo)運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)參的成功交換。

2.指針可以作為函數(shù)的返回值，但不要返回局部變量的指針，因?yàn)榫植孔兞吭诤瘮?shù)返回時(shí)會(huì)被釋放，具體代碼如下：

int* foo（void）{int a=100；int* p=&a；return p；//返回局部變量的指針}

但是再看看下面的代碼，也是返回局部變量，在編譯器上運(yùn)行，沒(méi)出錯(cuò)，可以得到正確的結(jié)果。

int add（int a，int b）{int c＝a＋b；return c；}

int main（void）{int c＝add （10，20）}

這種情況和指針的是不一樣的，實(shí)際上在函數(shù)返回以前，內(nèi)存中的return 語(yǔ)句在執(zhí)行的時(shí)候，會(huì)把c 的值復(fù)制到main 的棧里面，而只有等return 語(yǔ)句先執(zhí)行完成了才釋放棧，之后才執(zhí)行其后的右括號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，編譯器將右括號(hào)編譯成一系列匯編代碼，來(lái)釋放函數(shù)的棧，return 語(yǔ)句執(zhí)行完成以后，才釋放棧，而在執(zhí)行return 的時(shí)候已經(jīng)復(fù)制了一份c 的值，所以在main 中拿到的是c 的值，而指針的情況拿到的是地址，而這塊地址是已經(jīng)釋放了內(nèi)存的地址，是不能得到其目標(biāo)的值，所以還是那句話，要抓住問(wèn)題的本質(zhì)，不要被表面現(xiàn)象所迷惑！

3.野指針和空指針。

int*p//，沒(méi)初始化，野指針，*p＝100//可能引發(fā)錯(cuò)誤

因p 指向的內(nèi)存不明確，出于對(duì)內(nèi)存的保護(hù)，有可能引發(fā)錯(cuò)誤，打斷進(jìn)程。若產(chǎn)生段錯(cuò)誤，解決它的方法有顯式地初始化有效的內(nèi)存：int a；int*p=&a；

另一種方法是初始化成空指針：int*p =NULL;

4.指針和數(shù)組的關(guān)系。

（1）數(shù)組名可以看做一個(gè)指針，所以通過(guò)指針可以遍歷一個(gè)數(shù)組。

（2）數(shù)組和指針的區(qū)別：數(shù)組名是一個(gè)常量，不能被賦值，但是指針可接受其他變量的地址。

（3）常量指針和指針常量。常量指針就是指向常量的指針，該指針的目標(biāo)不可修改，但指針本身可修改，int n＝100，const int*p＝&n；*p＝200//error。指針常量就是指針類型的常量，該指針本身不能修改，但指針目標(biāo)可被修改。int n＝100，int*const p＝&n；*p＝2//0k.int m=1，p=&m//error.常量指針常量，指針的目標(biāo)和本身都不可被修改，如cosnt int*const p=&n；

（4）指針和結(jié)構(gòu)體的關(guān)系?？梢月暶饕粋€(gè)指向結(jié)構(gòu)類型的指針，struct mstruct s={1，2，3}；聲明結(jié)構(gòu)對(duì)象s。struct mstruct*p=&s；聲明指向結(jié)構(gòu)對(duì)象s 的指針，則可以通過(guò)p 訪問(wèn)s 的三個(gè)成員變量，

四、指針安全問(wèn)題

char s＝'a'，int*p，p＝（int*）&s，*p＝1；在這里p 是一個(gè)int 類型的指針，它指向的是s 的首地址，在32 位系統(tǒng)中，s 占1 字節(jié)，int 占4 字節(jié)，最后一條語(yǔ)句不但改變了s 所占的1 字節(jié)，還把s 相鄰的3 字節(jié)也改變了，那么這3 個(gè)里可能存儲(chǔ)了重要的數(shù)據(jù)，而由于未認(rèn)真使用指針，這三個(gè)字節(jié)的值被改變了，造成崩潰性的錯(cuò)誤。所以在使用指針時(shí)，使用者必須清楚指針究竟指向了那里。