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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