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电子发烧友网>电子资料下载>C语言|源代码>C语言和C++指针的应用详解

C语言和C++指针的应用详解

2019-11-12 | rar | 0.07 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

  C++指针应用详解

  要了解指针,多多少少会出现一些比较复杂的类型,所以我先介绍一下如何完全理解一个复杂类型,要理解复杂类型其实很简单,一个类型里会出现很多运算符,他们也像普通的表达式一样,有优先级,其优先级和运算优先级一样,所以我总结了一下其原则:

 

  从变量名处起,根据运算符优先级结合,一步一步分析。

  下面让我们先从简单的类型开始慢慢分析吧:

  int p; //这是一个普通的整型变量

  int *p; //首先从P 处开始,先与*结合,所以说明P 是一个指针,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型为int 型。所以P 是一个返回整型数据的指针

  int p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,说明P 是一个数组,然后与int 结合,说明数组里的元素是整型的,所以P 是一个由整型数据组成的数组

  int *p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,因为其优先级比*高,所以P 是一个数组,然后再与*结合,说明数组里的元素是指针类型,然后再与int 结合,说明指针所指向的内容的类型是整型的,所以P 是一个由返回整型数据的指针所组成的数组

  int (*p)[3]; //首先从P 处开始,先与*结合,说明P 是一个指针

  //然后再与[]结合(与“()”这步可以忽略,只是为

  //了改变优先级),说明指针所指向的内容是一个

  //数组,然后再与int 结合,说明数组里的元素是

  //整型的。所以P 是一个指向由整型数据组成的数

  //组的指针

  int **p; //首先从P 开始,先与*结合,说是P 是一个指针,然

  //后再与*结合,说明指针所指向的元素是指针,然

  //后再与int 结合,说明该指针所指向的元素是整

  //型数据。由于二级指针以及更高级的指针极少用

  //在复杂的类型中,所以后面更复杂的类型我们就

  //不考虑多级指针了,最多只考虑一级指针。

  int p(int); //从P 处起,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入

  //()里分析,说明该函数有一个整型变量的参数

  //然后再与外面的int 结合,说明函数的返回值是

  //一个整型数据

  Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与

  //()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的

  //int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与最外层的

  //int 结合,说明函数的返回类型是整型,所以P 是一个指

  //向有一个整型参数且返回类型为整型的函数的指针

  int *(*p(int))[3]; //可以先跳过,不看这个类型,过于复杂

  //从P 开始,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进

  //入()里面,与int 结合,说明函数有一个整型变量

  //参数,然后再与外面的*结合,说明函数返回的是

  //一个指针,,然后到最外面一层,先与[]结合,说明

  //返回的指针指向的是一个数组,然后再与*结合,说

  //明数组里的元素是指针,然后再与int 结合,说明指

  //针指向的内容是整型数据。所以P 是一个参数为一个

  //整数据且返回一个指向由整型指针变量组成的数组

  //的指针变量的函数。

  说到这里也就差不多了,我们的任务也就这么多,理解了这几个类型,其它

  的类型对我们来说也是小菜了,不过我们一般不会用太复杂的类型,那样会

  大大减小程序的可读性,请慎用,这上面的几种类型已经足够我们用了。

  1、细说指针

  指针是一个特殊的变量,它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。

  要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型、指针所指向的

  类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区。让

  我们分别说明。

  先声明几个指针放着做例子:

  例一:

  (1)int*ptr;

  (2)char*ptr;

  (3)int**ptr;

  (4)int(*ptr)[3];

  (5)int*(*ptr)[4];

  1.指针的类型

  从语法的角度看,你只要把指针声明语句里的指针名字去掉,剩下的部

  分就是这个指针的类型。这是指针本身所具有的类型。让我们看看例一中各

  个指针的类型:

  (1)int*ptr;//指针的类型是int*

  (2)char*ptr;//指针的类型是char*

  (3)int**ptr;//指针的类型是int**

  (4)int(*ptr)[3];//指针的类型是int(*)[3]

  (5)int*(*ptr)[4];//指针的类型是int*(*)[4]

  怎么样?找出指针的类型的方法是不是很简单?

  2.指针所指向的类型

  当你通过指针来访问指针所指向的内存区时,指针所指向的类型决定了

  编译器将把那片内存区里的内容当做什么来看待。

  从语法上看,你只须把指针声明语句中的指针名字和名字左边的指针声

  明符*去掉,剩下的就是指针所指向的类型。例如:

  (1)int*ptr; //指针所指向的类型是int

  (2)char*ptr; //指针所指向的的类型是char

  (3)int**ptr; //指针所指向的的类型是int*

  (4)int(*ptr)[3]; //指针所指向的的类型是int()[3]

  (5)int*(*ptr)[4]; //指针所指向的的类型是int*()[4]

  在指针的算术运算中,指针所指向的类型有很大的作用。

  指针的类型(即指针本身的类型)和指针所指向的类型是两个概念。当你

  对C 越来越熟悉时,你会发现,把与指针搅和在一起的“类型”这个概念分成

  “指针的类型”和“指针所指向的类型”两个概念,是精通指针的关键点之一。

  我看了不少书,发现有些写得差的书中,就把指针的这两个概念搅在一起了,

  所以看起书来前后矛盾,越看越糊涂。

  3.指针的值----或者叫指针所指向的内存区或地址

  指针的值是指针本身存储的数值,这个值将被编译器当作一个地址,而

  不是一个一般的数值。在32 位程序里,所有类型的指针的值都是一个32 位

  整数,因为32 位程序里内存地址全都是32 位长。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si zeof(指针所指向的类

  型)的一片内存区。以后,我们说一个指针的值是XX,就相当于说该指针指

  向了以XX 为首地址的一片内存区域;我们说一个指针指向了某块内存区域,

  就相当于说该指针的值是这块内存区域的首地址。

  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,指针所指向的类型已经有了,但由于指针还未初始化,所以它所指向

  的内存区是不存在的,或者说是无意义的。

  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

  的类型是什么?该指针指向了哪里?(重点注意)

  4 指针本身所占据的内存区

  指针本身占了多大的内存?你只要用函数sizeof(指针的类型)测一下

  就知道了。在32 位平台里,指针本身占据了4 个字节的长度。

  指针本身占据的内存这个概念在判断一个指针表达式(后面会解释)是

  否是左值时很有用。

  2、指针的算术运算

  指针可以加上或减去一个整数。指针的这种运算的意义和通常的数值的加减

  运算的意义是不一样的,以单元为单位。例如:

  例二:

  char a[20];

  int *ptr=(int *)a; //强制类型转换并不会改变a 的类型

  ptr++;

  在上例中,指针ptr 的类型是int*,它指向的类型是int,它被初始化

  为指向整型变量a。接下来的第3 句中,指针ptr 被加了1,编译器是这样

  处理的:它把指针ptr 的值加上了sizeof(int),在32 位程序中,是被加上

  了4,因为在32 位程序中,int 占4 个字节。由于地址是用字节做单位的,

  故ptr 所指向的地址由原来的变量a 的地址向高地址方向增加了4 个字节。

  由于char 类型的长度是一个字节,所以,原来ptr 是指向数组a 的第0 号

  单元开始的四个字节,此时指向了数组a 中从第4 号单元开始的四个字节。

  我们可以用一个指针和一个循环来遍历一个数组,看例子:

  例三:

  int array[20]={0};

  int *ptr=array;

  for(i=0;i《20;i++)

  {

  (*ptr)++;

  ptr++;

  }

  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 个单元,所以每次循环都能访问数组的下一个单元。

  再看例子:

  例四:

  char a[20]=“You_are_a_girl”;

  int *ptr=(int *)a;

  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(int),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sizeof(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。

  下面请允许我再举一个例子:(一个误区)

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