c语言设计-第20章
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内存单元,不同的数据类型所占用的内存单元数不等,如整型量占 2 个单元,字符量占 1
个单元等,在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元,必须为每个内存单元编
上号。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。 可以用一个通俗的例子来说明
它们之间的关系。我们到银行去存取款时, 银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存
款单, 找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里,帐号就是存单的指针, 存款数
是存单的内容。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。
图中,设有字符变量 C,其内容为“K”(ASCII 码为十进制数 75),C 占用了 011A 号单元
(地址用十六进数表示)。设有指针变量 P,内容为 011A,这种情况我们称为 P 指向变量 C,
或说 P 是指向变量 C 的指针。
严格地说,一个指针是一个地址,是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指
针值,是变量。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆,我们中约定:“指针”是指地
址,是常量,“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问
内存单元。
既然指针变量的值是一个地址,那么这个地址不仅可以是变量的地址,也可以是其它数
据结构的地址。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。这样一来,凡是出现数组,函数的地方都可以用一个指针变量来表示,只要该指
针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做,将会使程序的概念十分清楚,程序本身也
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
精练,高效。在C语言中,一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用
“地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构,而“指针”虽然实际上也是一
个地址,但它却是一个数据结构的首地址,它是“指向”一个数据结构的,因而概念更为清
楚,表示更为明确。 这也是引入“指针”概念的一个重要原因。
10。2 变量的指针和指向变量的指针变量
变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量。即在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变量的地
址或称为某变量的指针。
为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系,在程序中用“*”符号表示“指向”,
例如,i_pointer 代表指针变量,而*i_pointer 是 i_pointer 所指向的变量。
因此,下面两个语句作用相同:
i=3;
*i_pointer=3;
第二个语句的含义是将 3 赋给指针变量 i_pointer 所指向的变量。
10。2。1 定义一个指针变量
对指针变量的定义包括三个内容:
(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。
再如:
int *p2; /*p2 是指向整型变量的指针变量*/
float *p3; /*p3 是指向浮点变量的指针变量*/
char *p4; /*p4 是指向字符变量的指针变量*/
应该注意的是,一个指针变量只能指向同类型的变量,如 P3 只能指向浮点变量,不能
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
时而指向一个浮点变量,时而又指向一个字符变量。
10。2。2 指针变量的引用
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,否则将造成系统混乱,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。
两个有关的运算符:
1) &:取地址运算符。
2) *:指针运算符(或称“间接访问” 运算符)。
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 表示变量 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。
假设:
int i=200; x;
int *ip;
我们定义了两个整型变量 i;x;还定义了一个指向整型数的指针变量 ip。i;x 中可存放
整数;而 ip 中只能存放整型变量的地址。我们可以把 i 的地址赋给 ip:
ip=&i;
此时指针变量 ip 指向整型变量 i;假设变量 i 的地址为 1800;这个赋值可形象理解为下
图所示的联系。
以后我们便可以通过指针变量 ip 间接访问变量 i;例如:
x=*ip;
运算符*访问以 ip 为地址的存贮区域;而 ip 中存放的是变量 i 的地址;因此;*ip 访问的
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
是地址为 1800 的存贮区域(因为是整数;实际上是从 1800 开始的两个字节);它就是 i 所占用
的存贮区域; 所以上面的赋值表达式等价于
x=i;
另外;指针变量和一般变量一样;存放在它们之中的值是可以改变的;也就是说可以改变
它们的指向;假设
int i;j;*p1;*p2;
i='a';
j='b';
p1=&i;
p2=&j;
则建立如下图所示的联系:
这时赋值表达式:
p2=p1
就使 p2 与 p1 指向同一对象 i;此时*p2 就等价于 i;而不是 j;图所示:
如果执行如下表达式:
*p2=*p1;
则表示把 p1 指向的内容赋给 p2 所指的区域; 此时就变成图所示
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通过指针访问它所指向的一个变量是以间接访问的形式进行的;所以比直接访问一个变
量要费时间;而且不直观;因为通过指针要访问哪一个变量;取决于指针的值(即指向);例如
〃*p2=*p1;〃实际上就是〃j=i;〃;前者不仅速度慢而且目的不明。但由于指针是变量;我们可以
通过改变它们的指向;以间接访问不同的变量;这给程序员带来灵活性;也使程序代码编写得
更为简洁和有效。
指针变量可出现在表达式中; 设
int x;y,*px=&x;
指针变量 px 指向整数 x;则*px 可出现在 x 能出现的任何地方。例如:
y=*px+5; /*表示把 x 的内容加 5 并赋给 y*/
y=++*px; /*px 的内容加上 1 之后赋给 y,++*px 相当于++(*px)*/
y=*px++; /*相当于 y=*px; px++*/
【例 10。1】
main()
{ int a;b;
int *pointer_1; *pointer_2;
a=100;b=10;
pointer_1=&a;
pointer_2=&b;
printf(〃%d;%dn〃;a;b);
printf(〃%d;%dn〃;*pointer_1; *pointer_2);
}
对程序的说明:
1) 在开头处虽然定义了两个指针变量 pointer_1 和 pointer_2,担它们并未指向任何一个
整型变量。只是提供两个指针变量,规定它们可以指向整型变量。程序第 5、6 行的作
用就是使 pointer_1 指向 a,pointer_2 指向 b。
谭浩强 C 语言程序设计 2001 年 5 月 1 日
2) 最后一行的*pointer_1 和*pointer_2 就是变量 a 和 b。最后两个 printf 函数作用是相
同的。
3) 程序中有两处出现*pointer_1 和*pointer_2,请区分它们的不同含义。
4) 程序第 5、6 行的“pointer_1=&a”和 “pointer_2=&b” 不能写成“*pointer_1=&a”和
“*pointer_2=&b”。
请对下面再的关于“&”和“*”的问题进行考虑:
1) 如果已经执行了“pointer_1=&a;”语句,则&*pointer_1 是什么含义?
2) *&a 含义是什么?
3) (pointer_1)++和 pointer_1++的区别?
【例 10。2】输入 a 和 b 两个整数,按先大后小的顺序输出 a 和 b。
main()
{ int *p1;*p2;*p;a;b;
scanf(〃%d;%d〃;&a;&b);
p1=&a;p2=&b;
if(a