C語言中指針的應(yīng)用分析

楊 杰

（山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006）

C語言是一種基本的程序設(shè)計(jì)語言，它包含了很多數(shù)據(jù)類型，其中指針是它的精髓，可以表示并實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用C語言編程時(shí)，指針的使用頻率較高，有時(shí)甚至是解決問題的唯一途徑，而且可以通過應(yīng)用指針來提高程序的運(yùn)行速度。因此，是否能夠準(zhǔn)確靈活地應(yīng)用指針，是應(yīng)用C語言編程的一個(gè)關(guān)鍵。

一、指針概念

在計(jì)算機(jī)中，所有的數(shù)據(jù)都是存放在存儲器中的，一般把存儲器中的一個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)內(nèi)存單元，不同的數(shù)據(jù)類型所占用的內(nèi)存單元數(shù)不等。如整型量占兩個(gè)單元，字符量占一個(gè)單元等。為了正確地訪問這些內(nèi)存單元，必須為每個(gè)內(nèi)存單元編上號。根據(jù)一個(gè)內(nèi)存單元的編號，即可以準(zhǔn)確地找到該內(nèi)存單元。內(nèi)存單元的編號也叫地址。根據(jù)內(nèi)存單元的地址，就可以找到所需的內(nèi)存單元，所以通常也把這個(gè)地址稱為指針。

二、常用的指針類型

1.基本類型指針

基本類型指針?biāo)傅臄?shù)據(jù)類型是簡單的數(shù)據(jù)類型，可以是整型、實(shí)型、字符型。

上例中，定義了一個(gè)整型變量p1以及一個(gè)整型數(shù)據(jù)的指針p，并把整型變量p1的內(nèi)存單元的地址（＆p1）賦值給了整型數(shù)據(jù)指針p。

2.指向數(shù)組的指針

該指針?biāo)傅臄?shù)據(jù)類型是一個(gè)數(shù)組，該數(shù)組可以是一維數(shù)組、二維數(shù)組或多維數(shù)組。

上例中，定義了一個(gè)整型的一維數(shù)組str，還定義了一個(gè)整型數(shù)據(jù)的指針p1，最后又把數(shù)組名str賦值給了指針p1，對于一個(gè)一維數(shù)組來說，數(shù)組名str表示該數(shù)組中第一個(gè)元素str[0]的地址，即該數(shù)組的首地址。也就是說相當(dāng)于把數(shù)組str的首地址＆str[0]賦值給了整型指針p1。

3.二級指針

二級指針也就是指指針變量所指向的是某一個(gè)指針的地址。

上例中，定義了一個(gè)整型變量score，一個(gè)整型指針p1，又定義了一個(gè)二級指針pp。之后把整型變量score的地址賦值給了一級指針p1，即p1中存放的是整型變量score的首地址。最后又將一級指針p1的地址賦值給了二級指針pp，即二級指針pp中存放的是一級指針p1的地址。如果將二級指針pp的地址賦值給某一個(gè)指針的話，該指針就為三級指針。同理，可以派生出多級指針。

4.指向函數(shù)的指針

指向函數(shù)的指針就是指指針變量所指向的是函數(shù)的首地址，因此可以通過引用該指針變量來調(diào)用該函數(shù)。

上例中定義了一個(gè)整型指針f，該指針變量指向一個(gè)函數(shù)，也就是存放了該函數(shù)在內(nèi)存中的存儲地址。定義了一個(gè)函數(shù)p，p中定義了兩個(gè)整型變量作為參數(shù)，并且返回值也為整型。最后將函數(shù)p賦值給了指針f，f指向函數(shù)p,也就是將函數(shù)p的首地址賦值給了指針f。

5.指針數(shù)組

指針數(shù)組就是指該數(shù)組的數(shù)組元素是由指針變量構(gòu)成的。即每一個(gè)數(shù)組元素都是一個(gè)指針。

上例中，定義了一個(gè)指針pa，該指針指向的是一個(gè)有五個(gè)元素的數(shù)組，并且該數(shù)組的每一個(gè)元素都是整型變量。又定義了一個(gè)整型數(shù)組arr，有五個(gè)數(shù)組元素；最后將arr賦值給了pa，也就是將一個(gè)整型數(shù)組arr的地址賦值給了一個(gè)整型數(shù)組的指針怕。滿足賦值關(guān)系左右兩邊應(yīng)該保持一致性的條件。

6.結(jié)構(gòu)體類型指針

結(jié)構(gòu)體類型指針和基本數(shù)據(jù)類型指針變量類似，主要就是用來存儲結(jié)構(gòu)體類型變量的地址以及結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組的地址，因此，我們可以采用間接方式來對對應(yīng)的變量與數(shù)組進(jìn)行操作。C語言中，結(jié)構(gòu)體類型指針變量能夠參與“+”“*”“++”“--”“，”“.”“，”“-＆gt;”“＆|”等運(yùn)算符的運(yùn)算。

上例中，首先定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型struct Teacher,在該結(jié)構(gòu)體中定義了一個(gè)整型變量num和字符型數(shù)組name，之后定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型struct Teacher的指針pa，以及該結(jié)構(gòu)體變量m，并將m的地址賦值給了指針pa，指針pa表示的是一個(gè)包含4個(gè)字節(jié)的地址，而結(jié)構(gòu)體變量m則表示是一個(gè)占有24個(gè)字節(jié)的實(shí)際存在的結(jié)構(gòu)體內(nèi)容。

三、指針在應(yīng)用過程中常見的錯(cuò)誤分析

1.指針變量的類型未事先聲明

與簡單變量一樣，指針變量在使用之前必須進(jìn)行聲明。聲明的格式為：類型標(biāo)識符 *變量名；表示定義了一個(gè)指針變量，并且說明了本指針變量指向變量的數(shù)據(jù)類型。值得注意的是，一個(gè)指針變量只能指向與它類型相同的變量。

2.使用未進(jìn)行初始化的指針

如果一個(gè)指針沒有進(jìn)行初始化的話，它的值是不確定的，也就是說，它的指向是不確定的。如果使用這樣的指針可能會給系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果，系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

在上例中，指針pa未進(jìn)行初始化，應(yīng)該在循環(huán)語句for語句之前加上一條“pa=s”語句，從而初始化pa。

3.錯(cuò)誤的指針賦值

我們知道，指針變量存放的是一個(gè)內(nèi)存單元的地址，因此它的值只能是正整數(shù)，決不能是一個(gè)負(fù)數(shù)，和整數(shù)類型變量是有其區(qū)別的。

上例中，“pa=a1;”是一條錯(cuò)誤的賦值語句，應(yīng)改為“pa=＆a1;”。

上例中，“pt=student();”語句是將student()函數(shù)的函數(shù)值賦值給指針變量pt,應(yīng)直接用函數(shù)名，應(yīng)改為“pt=student;”。

4.指針的運(yùn)算錯(cuò)誤

在定義函數(shù)時(shí)，循環(huán)結(jié)構(gòu)中使指針指向下一結(jié)點(diǎn)的語句錯(cuò)誤。

其中w指向的是一個(gè)鏈表中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)，是動態(tài)分配的，不一定連續(xù)，而w++只有當(dāng)w指向連續(xù)的存儲空間時(shí)，w才指向下一元素。因此，用w++來表示下一個(gè)結(jié)點(diǎn)是不合適的。

5.數(shù)組中錯(cuò)誤使用指針變量

在指針運(yùn)算中，我們可以通過取內(nèi)容*運(yùn)算來得到數(shù)值，對于一個(gè)m級指針來說，進(jìn)行m次取內(nèi)容*運(yùn)算后得到的為數(shù)值，而進(jìn)行0到m-1次取內(nèi)容運(yùn)算結(jié)果都是地址。

上例中，a是一個(gè)二維數(shù)組名，與二級指針類似，*a表示地址，**a則表示整型數(shù)據(jù)。數(shù)組名a不能夠表示數(shù)組元素的首地址，而是表示有三個(gè)元素的第0行的地址，所以在編譯時(shí)會出現(xiàn)錯(cuò)誤。應(yīng)改為：p1=＆a[0][0]或者p1=a[0]。

指針數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用是C語言的精髓，論文僅僅分析了指針的一些常用形式，以及在應(yīng)用指針完成簡單程序編寫的過程中，容易出現(xiàn)的一些典型錯(cuò)誤，希望能使初學(xué)者更好地熟悉指針，并能更靈活地應(yīng)用指針完成簡單程序編寫。

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