标题 我眼中的指针 Adayuer(转贴) 指针所指向的内存区就是从指针的值所代表的那个内存地址开始,长度为sizeof(指针所 指针所指向的内存区和指针所指向的类型是两个完全不同的概念。在例一中,指针所指 以后,每遇到一个指针,都应该问问:这个指针的类型是什么?指针指向的类型是什么 } 这个例子将整型数组中各个单元的值加1。由于每次循环都将指针ptr加1,所以每次循环 都能访问数组的 下一个单元。再看例子: 例四: 1。 char a[20]; 2。 int *ptr=a; .. .. 3。 ptr+=5; 在这个例子中,ptr被加上了5,编译器是这样处理的:将指针ptr的值加上5乘sizeof(i nt),在32位程序 中就是加上了5乘4=20。由于地址的单位是字节,故现在的ptr所指向的地址比起加5后的 ptr所指向的地址 来说,向高地址方向移动了20个字节。在这个例子中,没加5前的ptr指向数组a的第0号 单元开始的四个字 节,加5后,ptr已经指向了数组a的合法范围之外了。虽然这种情况在应用上会出问题, 但在语法上却是 可以的。这也体现出了指针的灵活性。 如果上例中,ptr是被减去5,那么处理过程大同小异,只不过ptr的值是被减去5乘size of(int),新的ptr 指向的地址将比原来的ptr所指向的地址向低地址方向移动了20个字节。 总结一下,一个指针ptrold加上一个整数n后,结果是一个新的指针ptrnew,ptrnew的类 型和ptrold的类 型相同,ptrnew所指向的类型和ptrold所指向的类型也相同。ptrnew的值将比ptrold的 值增加了n乘 sizeof(ptrold所指向的类型)个字节。就是说,ptrnew所指向的内存区将比ptrold所指 向的内存区向高地 址方向移动了n乘sizeof(ptrold所指向的类型)个字节。一个指针ptrold减去一个整数n 后,结果是一个新 的指针ptrnew,ptrnew的类型和ptrold的类型相同,ptrnew所指向的类型和ptrold所指 向的类型也相 同。ptrnew的值将比ptrold的值减少了n乘sizeof(ptrold所指向的类型)个字节,就是说 ,ptrnew所指向 的内存区将比ptrold所指向的内存区向低地址方向移动了n乘sizeof(ptrold所指向的类 型)个字节。 第三章。运算符&和* 这里&是取地址运算符,*是...书上叫做“间接运算符”。&a的运算结果是一个指针,指 针的类型是a的类 型加个*,指针所指向的类型是a的类型,指针所指向的地址嘛,那就是a的地址。*p的运 算结果就五花八 门了。总之*p的结果是p所指向的东西,这个东西有这些特点:它的类型是p指向的类型 ,它所占用的地址 是p所指向的地址。 例五: int a=12; int b; int *p; int **ptr; p=&a;//&a的结果是一个指针,类型是int*,指向的类型是int,指向的地址是a的地址。 *p=24;//*p的结果,在这里它的类型是int,它所占用的地址是p所指向的地址,显然, }; char s[80]; strcpy(s,str[0]);//也可写成strcpy(s,*str); strcpy(s,str[1]);//也可写成strcpy(s,*(str+1)); strcpy(s,str[2]);//也可写成strcpy(s,*(str+2)); 上例中,str是一个三单元的数组,该数组的每个单元都是一个指针,这些指针各指向一 个字符串。把指 针数组名str当作一个指针的话,它指向数组的第0号单元,它的类型是char**,它指向 的类型是char *。 *str也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向的地址是字符串 "Hello,this is a sample!"的第一个字符的地址,即‘H‘的地址。 str+1也是一个指针,它指向数组的第1号单元,它的类型是char**,它指向的类型是ch ar *。 *(str+1)也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向"Hi,good morning."的第一 个字符‘H‘,等等。 下面总结一下数组的数组名的问题。声明了一个数组TYPE array[n],则数组名称array 就有了两重含义: 第一,它代表整个数组,它的类型是TYPE [n];第二,它是一个指针,该指针的类型是 TYPE*,该指针指 向的类型是TYPE,也就是数组单元的类型,该指针指向的内存区就是数组第0号单元,该 指针自己占有单 独的内存区,注意它和数组第0号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是不能修改的 ,即类似array++ 的表达式是错误的。 在不同的表达式中数组名array可以扮演不同的角色。 在表达式sizeof(array)中,数组名array代表数组本身,故这时sizeof函数测出的是整 个数组的大小。 在表达式*array中,array扮演的是指针,因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的 值。sizeof (*array)测出的是数组单元的大小。 表达式array+n(其中n=0,1,2,....。)中,array扮演的是指针,故array+n的结果 是一个指针,它的 类型是TYPE*,它指向的类型是TYPE,它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测出的 是指针类型的大 小。 例十: int array[10]; int (*ptr)[10]; ptr=&array; 上例中ptr是一个指针,它的类型是int (*)[10],他指向的类型是int [10],我们用整 个数组的首地址来 初始化它。在语句ptr=&array中,array代表数组本身。 本节中提到了函数sizeof(),那么我来问一问,sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自 身类型的大小呢还 是指针所指向的类型的大小?答案是前者。例如: int (*ptr)[10]; 则在32位程序中,有: sizeof(int(*)[10])==4 sizeof(int [10])==40 sizeof(ptr)==4 实际上,sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小,而不是别的什么类型的大小 。 第六章。指针和结构类型的关系 可以声明一个指向结构类型对象的指针。 例十一: struct MyStruct { int a; int b; int c; } MyStruct ss={20,30,40};//声明了结构对象ss,并把ss的三个成员初始化为20,30和4 0。 MyStruct *ptr=&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。它的类型是 MyStruct*,它指向的类型是MyStruct。 int *pstr=(int*)&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。但是它的类型和它指向的 类型和ptr是不同 的。 请问怎样通过指针ptr来访问ss的三个成员变量? 答案: ptr->a; ptr->b; ptr->c; 又请问怎样通过指针pstr来访问ss的三个成员变量? 答案: *pstr;//访问了ss的成员a。 *(pstr+1);//访问了ss的成员b。 *(pstr+2)//访问了ss的成员c。 呵呵,虽然我在我的MSVC++6.0上调式过上述代码,但是要知道,这样使用pstr来访问结 构成员是不正规 的,为了说明为什么不正规,让我们看看怎样通过指针来访问数组的各个单元: 例十二: int array[3]={35,56,37}; int *pa=array; 通过指针pa访问数组array的三个单元的方法是: *pa;//访问了第0号单元 *(pa+1);//访问了第1号单元 *(pa+2);//访问了第2号单元 从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。 所有的C/C++编译器在排列数组的单元时,总是把各个数组单元存放在连续的存储区里, 单元和单元之间 没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时,在某种编译环境下,可能会需要字对齐或 双字对齐或者是别 的什么对齐,需要在相邻两个成员之间加若干个“填充字节”,这就导致各个成员之间 可能会有若干个字 节的空隙。 所以,在例十二中,即使*pstr访问到了结构对象ss的第一个成员变量a,也不能保证*( pstr+1)就一定能 访问到结构成员b。因为成员a和成员b之间可能会有若干填充字节,说不定*(pstr+1)就 正好访问到了这些 填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到 底有没有填充字 节,嘿,这倒是个不错的方法。 通过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针ptr的方法。 第七章。指针和函数的关系 可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。 int fun1(char*,int); int (*pfun1)(char*,int); pfun1=fun1; ... ... int a=(*pfun1)("abcdefg",7);//通过函数指针调用函数。 可以把指针作为函数的形参。在函数调用语句中,可以用指针表达式来作为实参。 例十三: int fun(char*); int a; char str[]="abcdefghijklmn"; a=fun(str); .. .. int fun(char*s) { int num=0; for(int i=0;i<strlen(s);i++) { num+=*s;s++; } 这个例子中的函数fun统计一个字符串中各个字符的ASCII码值之和。前面说了,数组的 return num; } 名字也是一个指 针。在函数调用中,当把str作为实参传递给形参s后,实际是把str的值传递给了s,s所 指向的地址就和 str所指向的地址一致,但是str和s各自占用各自的存储空间。在函数体内对s进行自加 1运算,并不意味 着同时对str进行了自加1运算。 第八章。指针类型转换 当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时,赋值号的左边是一个指针,赋值号的右边 是一个指针表达 式。在我们前面所举的例子中,绝大多数情况下,指针的类型和指针表达式的类型是一 样的,指针所指向 的类型和指针表达式所指向的类型是一样的。 例十四: 1。 float f=12.3; 2。 float *fptr=&f; 3。 int *p; 在上面的例子中,假如我们想让指针p指向实数f,应该怎么搞?是用下面的语句吗? p=&f; 不对。因为指针p的类型是int*,它指向的类型是int。表达式&f的结果是一个指针,指 针的类型是 float*,它指向的类型是float。两者不一致,直接赋值的方法是不行的。至少在我的MS VC++6.0上,对指 针的赋值语句要求赋值号两边的类型一致,所指向的类型也一致,其它的编译器上我没 试过,大家可以试 试。为了实现我们的目的,需要进行“强制类型转换”: p=(int*)&f; 如果有一个指针p,我们需要把它的类型和所指向的类型改为TYEP*和TYPE,那么语法格 式是: (TYPE*)p; 这样强制类型转换的结果是一个新指针,该新指针的类型是TYPE*,它指向的类型是TYP E,它指向的地址 就是原指针指向的地址。而原来的指针p的一切属性都没有被修改。 一个函数如果使用了指针作为形参,那么在函数调用语句的实参和形参的结合过程中, 也会发生指针类型 的转换。 例十五: void fun(char*); int a=125,b; fun((char*)&a); .. .. void fun(char*s) { char c; c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c; c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c; } 注意这是一个32位程序,故int类型占了四个字节,char类型占一个字节。函数fun的作 用是把一个整数的 四个字节的顺序来个颠倒。注意到了吗?在函数调用语句中,实参&a的结果是一个指针 ,它的类型是int *,它指向的类型是int。形参这个指针的类型是char*,它指向的类型是char。这样,在 实参和形参的结 合过程中,我们必须进行一次从int*类型到char*类型的转换。结合这个例子,我们可以 这样来想象编译 器进行转换的过程:编译器先构造一个临时指针 char*temp,然后执行temp=(char*)&a ,最后再把temp的 值传递给s。所以最后的结果是:s的类型是char*,它指向的类型是char,它指向的地址 就是a的首地址。 我们已经知道,指针的值就是指针指向的地址,在32位程序中,指针的值其实是一个32 位整数。那可不可 以把一个整数当作指针的值直接赋给指针呢?就象下面的语句: unsigned int a; TYPE *ptr;//TYPE是int,char或结构类型等等类型。 .. .. a=20345686; ptr=20345686;//我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686(十进制) ptr=a;//我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686(十进制) 编译一下吧。结果发现后面两条语句全是错的。那么我们的目的就不能达到了吗?不, 还有办法: unsigned int a; TYPE *ptr;//TYPE是int,char或结构类型等等类型。 .. .. a=某个数,这个数必须代表一个合法的地址; ptr=(TYPE*)a;//呵呵,这就可以了。 严格说来这里的(TYPE*)和指针类型转换中的(TYPE*)还不一样。这里的(TYPE*)的意思是 把无符号整数a的 值当作一个地址来看待。 上面强调了a的值必须代表一个合法的地址,否则的话,在你使用ptr的时候,就会出现 非法操作错误。 想想能不能反过来,把指针指向的地址即指针的值当作一个整数取出来。完全可以。下 面的例子演示了把 一个指针的值当作一个整数取出来,然后再把这个整数当作一个地址赋给一个指针: 例十六: int a=123,b; int *ptr=&a; char *str; b=(int)ptr;//把指针ptr的值当作一个整数取出来。 str=(char*)b;//把这个整数的值当作一个地址赋给指针str。 好了,现在我们已经知道了,可以把指针的值当作一个整数取出来,也可以把一个整数 值当作地址赋给一 个指针。 第九章。指针的安全问题 看下面的例子: 例十七: char s=‘a‘; int *ptr; ptr=(int*)&s; *ptr=1298; 指针ptr是一个int*类型的指针,它指向的类型是int。它指向的地址就是s的首地址。在 32位程序中,s占 一个字节,int类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s所占的一个字节,还把和s相 临的高地址方向 的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的?只有编译程序知道,而写程序的人是不 太可能知道的。也 许这三个字节里存储了非常重要的数据,也许这三个字节里正好是程序的一条代码,而 由于你对指针的马 虎应用,这三个字节的值被改变了!这会造成崩溃性的错误。让我们再来看一例: 例十八: 1。 char a; 2。 int *ptr=&a; .. .. 3。 ptr++; 4。 *ptr=115; 该例子完全可以通过编译,并能执行。但是看到没有?第3句对指针ptr进行自加1运算后 ,ptr指向了和整 形变量a相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么?我们不知道。有可能它 是一个非常重要 的数据,甚至可能是一条代码。而第4句竟然往这片存储区里写入一个数据!这是严重的 错误。所以在使 用指针时,程序员心里必须非常清楚:我的指针究竟指向了哪里。 在用指针访问数组的时候,也要注意不要超出数组的低端和高端界限,否则也会造成类 似的错误。 在指针的强制类型转换:ptr1=(TYPE*)ptr2中,如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(p tr1的类型),那么 在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2的类型)小于 sizeof(ptr1的类 型),那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是不安全的。至于为什么,读者 结合例十七来想 一想,应该会明白的。 -- [m[1;35m※ 来源:* 泉韵心声 bbs.sdu.edu.cn *[FROM: skiper.sdu.edu.cn][m |
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