C語言指針再議

劉變蓮

摘要：文章再次闡述指針在C語言程序設計中的應用。主要講述指針的基本概念和基本語法，同時用例子說明指針用在什么地方，及有什么非用不可的理由。最后總結了指針的類型。一句話就是指針可以在抽象層訪問內存單元。最終就是間接使用另一個對象。因為不能直接使用它。指針的使用不能出現空指針或沒有指向對象，就用指針，這是非常危險的。指針可以指向變量，也可以指向函數，也可以指向數組，甚至可以指向指針。

關鍵詞：C語言;間接訪問;指針;內存

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）18-0265-01

接下來執行程序的過程就是從內存單元取指令代碼和數據到CPU中，分析指令、執行指令的過程。也就是程序的執行，每個時刻都在和內存單元打交道，不是取指令就是取數據或者把結果數據存儲到內存單元中。輸入、輸出數據也要和內存單元打交道。

1 基本概念及基本語法

從圖1內存結構知道，訪問內存單元，需要給出相應的地址才能讀寫其中的數據或代碼。所以地址就是讀寫內存單元的關鍵信息。C語言的指針即是內存單元的地址編號。

也可以借指針訪問已經存在的對象，方法是獲取對象的地址即可。C語言的指針即是提供了訪問已經存在對象的第二種手段或方法。見圖2所示。

2 指針能干什么

用指針間接訪問變量;同時也可以提高訪問速度;同時實現動態內存分配及鏈式存儲。

機器語言在機器層工作，和內存單元及內存單元的地址打交道。

高級語言編程在抽象層上設計程序，和變量名、數組名、函數名等一堆名字打交道。編譯器在編譯程序時，其中的變量、函數等對象都要分配內存，所以，程序一旦運行時，直接對應的是內存單元及地址，事實上這些高級語言程序中的名字在運行階段就是指代某內存單元。C語言的指針，就是對底層內存單元的操作，也可以提到抽象層做。

為什么用指針解決問題，就是使用它的間接訪問特性，比如，函數之間是不能共享數據的，但是，有了指針的助力，就可以間接使用函數外的數據，只要把數據的地址傳到函數中即可。為了既共享數據同時還要保護數據，可以使用常指針類型就可以。也可以把函數外的第二個函數傳遞到函數中來，借函數的指針作函數的形參就可以實現。

指針的應用可以讓設計者在抽象層和內存打交道，更直接。能解決一些效率及直接訪問無法解決的問題。如函數間共享數據、函數返回值不能是一個值以上等問題。靜態數組定義時不能擴展容量等問題。復雜數據結構的實現等問題。比如文件的操作就決不能離開指針的助力。打開文件時，系統就構建了操作文件的指針，該指針是指向一個臨時構建的內存區域，其中存儲了文件的相關資料。以后讀寫文件的數據就借這個文件指針完成。最后的步驟是關閉文件。事實是文件指針指向的內存區域釋放了，文件關上了操作的大門。

用指針可以把邏輯上相關的一些數據或函數串聯起來。比如鏈表就是存儲不連續的數據但邏輯上相關，就需要指針變量來建立邏輯關系。許多非數值問題就需要指針、鏈表的幫助，才能解決問題。

3 注意

使用指針時，指針變量一定要指向一個存在的對象后，才能用指針來訪問指向的對象，否則就會出現安全隱患。如下代碼是危險的。

參考文獻：

[1] Jeri R. Hanly， Elliot B. Koffman. C語言詳解M]. 2007.

[2] 裘宗燕. 從問題到程序：程序設計與C語言引論.2版[M]. 機械工業出版社， 2011.

[3] GregPerry. 寫給大家看的C語言書[M]. 人民郵電出版社， 2010.

【通聯編輯：光文玲】