指针是c语言中广泛使用的一种数据类型。
指针的基本概念 在计算机中,所有的数据都是存放在存储器中的。 一般把存储器中的一个字节称为一个内存单元, 不同的数据类型所占用的内存单元数不等, 根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元,所以通常也把这个地址称为指针。内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。对于一个内存单元来说,单元的地址即为指针,其中存放的数据才是该单元的内容。在c语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此,一个指针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。
在一个指针变量中存放一个数组或一个函数的首地址有何意义呢?
因为数组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址,也就找到了该数组或函数。引入“指针”概念的一个重要原因。
指针变量的类型说明
对指针变量的类型说明包括三个内容:
(1)指针类型说明,即定义变量为一个指针变量;
(2)指针变量名;
(3)变量值(指针)所指向的变量的数据类型。
其一般形式为: 类型说明符 *变量名;
其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指针变量所指向的变量的数据类型。
例如: int *p1;表示p1是一个指针变量,它的值是某个整型变量的地址。 或者说p1指向一个整型变量。至于p1究竟指向哪一个整型变量, 应由向p1赋予的地址来决定。
应该注意的是,一个指针变量只能指向同类型的变量,指针变量的赋值
指针变量同普通变量一样,使用之前不仅要定义说明, 而且必须赋予具体的值。未经赋值的指针变量不能使用, 否则将造成混乱,甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址, 决不能赋予任何其它数据,否则将引起错误。在c语言中, 变量的地址是由编译系统分配的,对用户完全透明,用户不知道变量的具体地址。c语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。其一般形式为: & 变量名;如&a变示变量a的地址,&b表示变量b的地址。变量本身必须预先说明。设有指向整型变量的指针变量p,如要把整型变量a 的地址赋予p可以有以下两种方式:
(1)指针变量初始化的方法 int a;
int *p=&a;
(2)赋值语句的方法 int a;
int *p;
p=&a;
不允许把一个数赋予指针变量,故下面的赋值是错误的: int *p;p=1000; 被赋值的指针变量前不能再加“*”说明符,如写为*p=&a 也是错误的
指针变量的运算
指针变量可以进行某些运算,但其运算的种类是有限的。 它只能进行赋值运算和部分算术运算及关系运算。
1.指针运算符
(1)取地址运算符&
取地址运算符&是单目运算符,其结合性为自右至左,其功能是取变量的地址。在scanf函数及前面介绍指针变量赋值中,我们已经了解并使用了&运算符。
(2)取内容运算符*
取内容运算符*是单目运算符,其结合性为自右至左,用来表示指针变量所指的变量。在*运算符之后跟的变量必须是指针变量。需要注意的是指针运算符*和指针变量说明中的指针说明符* 不是一回事。在指针变量说明中,“*”是类型说明符,表示其后的变量是指针类型。而表达式中出现的“*”则是一个运算符用以表示指针变量所指的变量。
main(){
int a=5,*p=&a;
printf ("%d",*p);
}
……
表示指针变量p取得了整型变量a的地址。本语句表示输出变量a的值。
2.指针变量的运算
(1)赋值运算
指针变量的赋值运算有以下几种形式:
①指针变量初始化赋值
②把一个变量的地址赋予指向相同数据类型的指针变量。例如:
int a,*pa;
pa=&a; /*把整型变量a的地址赋予整型指针变量pa*/
③把一个指针变量的值赋予指向相同类型变量的另一个指针变量。如:
int a,*pa=&a,*pb;
pb=pa; /*把a的地址赋予指针变量pb*/
由于pa,pb均为指向整型变量的指针变量,因此可以相互赋值。
④把数组的首地址赋予指向数组的指针变量。
例如: int a[5],*pa;
pa=a; (数组名表示数组的首地址,故可赋予指向数组的指针变量pa)
也可写为:
pa=&a[0]; /*数组第一个元素的地址也是整个数组的首地址,
⑤把字符串的首地址赋予指向字符类型的指针变量。例如: char *pc;pc="c language";或用初始化赋值的方法写为: char*pc="c language"; 这里应说明的是并不是把整个字符串装入指针变量,而是把存放该字符串的字符数组的首地址装入指针变量。在后面还将详细介绍。
⑥把函数的入口地址赋予指向函数的指针变量。例如: int (*pf)();pf=f;
(2)加减算术运算
①两指针变量相减
两指针变量相减所得之差是两个指针所指数组元素之间相差的元素个数。实
②两指针变量进行关系运算
指向同一数组的两指针变量进行关系运算可表示它们所指数组元素之间的关系。例如:
pf1==pf2表示pf1和pf2指向同一数组元素
pf1>pf2表示pf1处于高地址位置
pf1<>
指针变量还可以与0比较。设p为指针变量,则p==0表明p是空指针,它不指向任何变量;p!=0表示p不是空指针。空指针是由对指针变量赋予0值而得到的。例如: #define null 0 int *p=null; 对指针变量赋0值和不赋值是不同的。指针变量未赋值时,可以是任意值,是不能使用的。否则将造成意外错误。而指针变量赋0值后,则可以使用,只是它不指向具体的变量而已。
数组指针变量的说明和使用
指向数组的指针变量称为数组指针变量。
一个数组是由连续的一块内存单元组成的。数组名就是这块连续内存单元的首地址。一个数组也是由各个数组元素(下标变量) 组成的。每个数组元素按其类型不同占有几个连续的内存单元。一个数组元素的首地址也是指它所占有的几个内存单元的首地址。一个指针变量既可以指向一个数组,也可以指向一个数组元素,可把数组名或第一个元素的地址赋予它。如要使指针变量指向第i号元素可以把i元素的首地址赋予它或把数组名加i赋予
数组。数组名就是数组的首地址,实参向形参传送数组名实际上就是传送数组的地址,形参得到该地址后也指向同一数组。这就好象同一件物品有两个彼此不同的名称一样。同样,指针变量的值也是地址,数组指针变量的值即为数组的首地址,当然也可作为函数的参数使用。
指向多维数组的指针变量
一、多维数组地址的表示方法
设有整型二维数组a[3][4]如下:
0 1 2 3
4 5 6 7
8 9 10 11
设数组a的首地址为1000,各下标变量的首地址及其值如图所示。c语言允许把一个二维数组分解为多个一维数组来处理。因此数组a可分解为三个一维数组,即a[0],a[1],a[2]。每一个一维数组又含有四个元素。例如a[0]数组,含有a[0][0],a[0][1],a[0][2],a[0][3]四个元素。数组及数组元素的地址表示如下:a是二维数组名,也是二维数组0行的首地址,等于1000。a[0]是第一个一维数组的数组名和首地址,因此也为1000。*(a+0)或*a是与a[0]等效的,它表示一维数组a[0]0 号元素的首地址。也为1000。&a[0][0]是二维数组a的0行0列元素首地址,同样是1000。因此,a,a[0],*(a+0),*a?amp;a[0][0]是相等的。同理,a+1是二维数组1行的首地址,等于1008。a[1]是第二个一维数组的数组名和首地址,因此也为1008。 &a[1][0]是二维数组a的1行0列元素地址,也是1008。因此a+1,a[1],*(a+1),&a[1][0]是等同的。 由此可得出:a+i,a[i],*(a+i),&a[i][0]是等同的。 此外,&a[i]和a[i]也是等同的。因为在二维数组中不能把&a[i]理解为元素a[i]的地址,不存在元素a[i]。
c语言规定,它是一种地址计算方法,表示数组a第i行首地址。由此,我们得出:a[i],&a[i],*(a+i)和a+i也都是等同的。另外,a[0]也
可以看成是a[0]+0是一维数组a[0]的0号元素的首地址,而a[0]+1则是a[0]的1号元素首地址,由此可得出a[i]+j则是一维数组a[i]的j号元素首地址,它等于&a[i][j]。由a[i]=*(a+i)得a[i]+j=*(a+i)+j,由于*(a+i)+j是二维数组a的i行j列元素的首地址。该元素的值等于*(*(a+i)+j)。
二、多维数组的指针变量
把二维数组a 分解为一维数组a[0],a[1],a[2]之后,设p为指向二维数组的指针变量。可定义为: int (*p)[4] 它表示p是一个指针变量,它指向二维数组a 或指向第一个一维数组a[0],其值等于a,a[0],或&a[0][0]等。而p+i则指向一维数组a[i]。从前面的分析可得出*(p+i)+j是二维数组i行j 列的元素的地址,而*(*(p+i)+j)则是i行j列元素的值。
二维数组指针变量说明的一般形式为:类型说明符 (*指针变量名)[长度] 其中“类型说明符”为所指数组的数据类型。“*”表示其后的变量是指针类型。“长度”表示二维数组分解为多个一维数组时,一维数组的长度,也就是二维数组的列数。应注意“(*指针变量名)”两边的括号不可少,如缺少括号则表示是指针数组(本章后面介绍),意义就完全不同了。
expain字符串指针变量的说明和使用字符串指针变量的定义说明与指向字符变量的指针变量说明是相同的。只能按对指针变量的赋值不同来区别。对指向字符变量的指针变量应赋予该字符变量的地址。
使用字符串指针变量与字符数组的区别
用字符数组和字符指针变量都可实现字符串的存储和运算。但是两者是有区别的。在使用时应注意以下几个问题:
1. 字符串指针变量本身是一个变量,用于存放字符串的首地址。而字符串本身是存放在以该首地址为首的一块连续的内存空间中并以‘