C 指針

學習 C 語言的指針既簡單又有趣。通過指針,可以簡化一些 C 編程任務的執行,還有一些任務,如動態記憶體分配,沒有指針是無法執行的。所以,想要成為一名優秀的 C 程式員,學習指針是很有必要的。

正如您所知道的,每一個變數都有一個記憶體位置,每一個記憶體位置都定義了可使用連字型大小(&)運算符訪問的地址,它表示了在內存中的一個地址。請看下麵的實例,它將輸出定義的變數地址:

實例

#include <stdio.h> int main () { int var1; char var2[10]; printf("var1 變數的地址: %p\n", &var1 ); printf("var2 變數的地址: %p\n", &var2 ); return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

var1 變數的地址: 0x7fff5cc109d4
var2 變數的地址: 0x7fff5cc109de

通過上面的實例,我們瞭解了什麼是記憶體地址以及如何訪問它。接下來讓我們看看什麼是指針。

什麼是指針?

指針是一個變數,其值為另一個變數的地址,即,記憶體位置的直接地址。就像其他變數或常量一樣,您必須在使用指針存儲其他變數地址之前,對其進行聲明。指針變數聲明的一般形式為:

type *var-name;

在這裏,type 是指針的基類型,它必須是一個有效的 C 數據類型,var-name 是指針變數的名稱。用來聲明指針的星號 * 與乘法中使用的星號是相同的。但是,在這個語句中,星號是用來指定一個變數是指針。以下是有效的指針聲明:

int *ip; /* 一個整型的指針 */ double *dp; /* 一個 double 型的指針 */ float *fp; /* 一個浮點型的指針 */ char *ch; /* 一個字元型的指針 */

所有實際數據類型,不管是整型、浮點型、字元型,還是其他的數據類型,對應指針的值的類型都是一樣的,都是一個代表記憶體地址的長的十六進制數。

不同數據類型的指針之間唯一的不同是,指針所指向的變數或常量的數據類型不同。

如何使用指針?

使用指針時會頻繁進行以下幾個操作:定義一個指針變數、把變數地址賦值給指針、訪問指針變數中可用地址的值。這些是通過使用一元運算符 * 來返回位於運算元所指定地址的變數的值。下麵的實例涉及到了這些操作:

實例

#include <stdio.h> int main () { int var = 20; /* 實際變數的聲明 */ int *ip; /* 指針變數的聲明 */ ip = &var; /* 在指針變數中存儲 var 的地址 */ printf("Address of var variable: %p\n", &var ); /* 在指針變數中存儲的地址 */ printf("Address stored in ip variable: %p\n", ip ); /* 使用指針訪問值 */ printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip ); return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

Address of var variable: bffd8b3c
Address stored in ip variable: bffd8b3c
Value of *ip variable: 20

C 中的 NULL 指針

在變數聲明的時候,如果沒有確切的地址可以賦值,為指針變數賦一個 NULL 值是一個良好的編程習慣。賦為 NULL 值的指針被稱為指針。

NULL 指針是一個定義在標準庫中的值為零的常量。請看下麵的程式:

實例

#include <stdio.h> int main () { int *ptr = NULL; printf("ptr 的地址是 %p\n", ptr ); return 0; }

當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

ptr 的地址是 0x0

在大多數的操作系統上,程式不允許訪問地址為 0 的記憶體,因為該記憶體是操作系統保留的。然而,記憶體地址 0 有特別重要的意義,它表明該指針不指向一個可訪問的記憶體位置。但按照慣例,如果指針包含空值(零值),則假定它不指向任何東西。

如需檢查一個空指針,您可以使用 if 語句,如下所示:

if(ptr) /* 如果 p 非空,則完成 */ if(!ptr) /* 如果 p 為空,則完成 */

C 指針詳解

在 C 中,有很多指針相關的概念,這些概念都很簡單,但是都很重要。下麵列出了 C 程式員必須清楚的一些與指針相關的重要概念:

概念描述
指針的算術運算可以對指針進行四種算術運算:++、--、+、-
指針數組可以定義用來存儲指針的數組。
指向指針的指針C 允許指向指針的指針。
傳遞指針給函數通過引用或地址傳遞參數,使傳遞的參數在調用函數中被改變。
從函數返回指針C 允許函數返回指針到局部變數、靜態變數和動態記憶體分配。