分类: C/C++
2008-10-12 21:18:05
数组的数组名其实可以看作一个指针。看下例:
例九:
intarray[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
value=array[0]; //也可写成:value=*array;
value=array[3]; //也可写成:value=*(array+3);
value=array[4]; //也可写成:value=*(array+4);
上例中,一般而言数组名array代表数组本身,类型是int[10],但如果把array看做指针的话,它指向数组的第0个单元,类型是int* ,所指向的类型是数组单元的类型即int。因此*array等于0就一点也不奇怪了。同理,array+3是一个指向数组第3个单元的指针,所以*(array+3)等于3。其它依此类推。
例十:
char *str[3]={
"Hello,thisisasample!",
"Hi,goodmorning.",
"Helloworld"
};
chars[80];
strcpy(s,str[0]); //也可写成strcpy(s,*str);
strcpy(s,str[1]); //也可写成strcpy(s,*(str+1));
strcpy(s,str[2]); //也可写成strcpy(s,*(str+2));
上例中,str是一个三单元的数组,该数组的每个单元都是一个指针,这些指针各指向一个字符串。把指针数组名str当作一个指针的话,它指向数组的第0号单元,它的类型是char **,它指向的类型是char *。
*str也是一个指针,它的类型是char *,它所指向的类型是char,它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一个字符的地址,即'H'的地址。注意:字符串相当于是一个数组,在内存中以数组的形式储存,只不过字符串是一个数组常量,内容不可改变,且只能是右值.如果看成指针的话,他即是[微软用户1] ,也是[微软用户2] .
str+1也是一个指针,它指向数组的第1号单元,它的类型是char**,它指向的类型是char*。
*(str+1)也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向 "Hi,goodmorning."的第一个字符'H'
下面总结一下数组的数组名(数组中储存的也是数组)的问题:
声明了一个数组TYPE array[n],则数组名称array就有了两重含义:第一,它代表整个数组,它的类型是TYPE[n];第二 ,它是一个常量指针,该指针的类型是TYPE*,该指针指向的类型是TYPE,也就是数组单元的类型,该指针指向的内存区就是数组第0号单元,该指针自己占有单独的内存区,注意它和数组第0号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是不能修改的,即类似array++的表达式是错误的。
在不同的表达式中数组名array可以扮演不同的角色。
在表达式sizeof(array)中,数组名array代表数组本身,故这时sizeof函数测出的是整个数组的大小。
在表达式*array中,array扮演的是指针,因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的值。sizeof(*array)测出的是数组单元的大小。
表达式array+n(其中n=0,1,2,.....)中,array扮演的是指针,故array+n的结果是一个指针,它的类型是TYPE *,它指向的类型是TYPE,它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测出的是指针类型的大小。在32位程序中结果是4
例十一:
int array[10];
int (*ptr)[10];
ptr=&array;:
上例中ptr是一个指针,它的类型是int(*)[10],他指向的类型是int[10] ,我们用整个数组的首地址来初始化它。在语句ptr=&array中,array代表数组本身。
本节中提到了函数sizeof(),那么我来问一问,sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自身类型的大小呢还是指针所指向的类型的大小?答案是前者。例如:
int(*ptr)[10];
则在32位程序中,有:
sizeof(int(*)[10])==4
sizeof(int[10])==40
sizeof(ptr)==4
实际上,sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小,而不是别的什么类型的大小。
可以声明一个指向结构类型对象的指针。
例十二:
struct MyStruct
{
int a;
int b;
int c;
};
struct MyStruct ss={20,30,40};
//声明了结构对象ss,并把ss的成员初始化为20,30和40。
struct MyStruct *ptr=&ss;
//声明了一个指向结构对象ss的指针。它的类型是
//MyStruct *,它指向的类型是MyStruct。
int *pstr=(int*)&ss;
//声明了一个指向结构对象ss的指针。但是pstr和
//它被指向的类型ptr是不同的。
请问怎样通过指针ptr来访问ss的三个成员变量?
答案:
ptr->a; //指向运算符,或者可以这们(*ptr).a,建议使用前者
ptr->b;
ptr->c;
又请问怎样通过指针pstr来访问ss的三个成员变量?
答案:
*pstr; //访问了ss的成员a。
*(pstr+1); //访问了ss的成员b。
*(pstr+2) //访问了ss的成员c。
虽然我在我的MSVC++6.0上调式过上述代码,但是要知道,这样使用pstr来访问结构成员是不正规的,为了说明为什么不正规,让我们看看怎样通过指针来访问数组的各个单元: (将结构体换成数组)
例十三:
int array[3]={35,56,37};
int *pa=array;
通过指针pa访问数组array的三个单元的方法是:
*pa; //访问了第0号单元
*(pa+1); //访问了第1号单元
*(pa+2); //访问了第2号单元
从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。
所有的C/C++编译器在排列数组的单元时,总是把各个数组单元存放在连续的存储区里,单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时,在某种编译环境下,可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐,需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节",这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。
所以,在例十二中,即使*pstr访问到了结构对象ss的第一个成员变量a,也不能保证*(pstr+1)就一定能访问到结构成员b。因为成员a和成员b之间可能会有若干填充字节,说不定*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节,嘿,这倒是个不错的方法。
不过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针ptr的方法。
可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。
int fun1(char *,int);
int (*pfun1)(char *,int);
pfun1=fun1;
int a=(*pfun1)("abcdefg",7); //通过函数指针调用函数。
可以把指针作为函数的形参。在函数调用语句中,可以用指针表达式来作为实参。
例十四:
int fun(char *);
inta;
char str[]="abcdefghijklmn";
a=fun(str);
int fun(char *s)
{
int num=0;
for(int i=0;;)
{
num+=*s;s++;
}
return num;
}
这个例子中的函数fun统计一个字符串中各个字符的ASCII码值之和。前面说了,数组的名字也是一个指针。在函数调用中,当把str作为实参传递给形参s后,实际是把str的值传递给了s,s所指向的地址就和str所指向的地址一致,但是str和s各自占用各自的存储空间。在函数体内对s进行自加1运算,并不意味着同时对str进行了自加1运算。
当我们初始化一个指针或给一个指针赋值时,赋值号的左边是一个指针,赋值号的右边是一个指针表达式。在我们前面所举的例子中,绝大多数情况下,指针的类型和指针表达式的类型是一样的,指针所指向的类型和指针表达式所指向的类型是一样的。
例十五:
float f=12.3;
float *fptr=&f;
int *p;
在上面的例子中,假如我们想让指针p指向实数f,应该怎么办?是用下面的语句吗?
p=&f;
不对。因为指针p的类型是int *,它指向的类型是int。表达式&f的结果是一个指针,指针的类型是float *,它指向的类型是float。两者不一致,直接赋值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0上,对指针的赋值语句要求赋值号两边的类型一致,所指向的类型也一致,其它的编译器上我没试过,大家可以试试。为了实现我们的目的,需要进行"强制类型转换":
p=(int*)&f;
如果有一个指针p,我们需要把它的类型和所指向的类型改为
TYEP *TYPE, 那么语法格式是: (TYPE *)p;
这样强制类型转换的结果是一个新指针,该新指针的类型是
TYPE *,它指向的类型是TYPE,它指向的地址就是原指针指向的地址。而原来的指针p的一切属性都没有被修改。(切记)
一个函数如果使用了指针作为形参,那么在函数调用语句的实参和形参的结合过程中,必须保证类型一致 ,否则需要强制转换
例十六:
void fun(char*);
int a=125,b;
fun((char*)&a);
void fun(char*s)
{
charc;
c=*(s+3);*(s+3)=*(s+0);*(s+0)=c;
c=*(s+2);*(s+2)=*(s+1);*(s+1)=c;
}
注意这是一个32位程序,故int类型占了四个字节,char类型占一个字节。函数fun的作用是把一个整数的四个字节的顺序来个颠倒。注意到了吗?在函数调用语句中,实参&a的结果是一个指针,它的类型是int *,它指向的类型是int。形参这个指针的类型是char *,它指向的类型是char。这样,在实参和形参的结合过程中,我们必须进行一次从int *类型到char *类型的转换。结合这个例子,我们可以这样来想象编译器进行转换的过程:编译器先构造一个临时指针char *temp, 然后执行temp=(char *)&a,最后再把temp的值传递给s。所以最后的结果是:s的类型是char *,它指向的类型是char,它指向的地址就是a的首地址。
我们已经知道,指针的值就是指针指向的地址,在32位程序中,指针的值其实是一个32位整数。那可不可以把一个整数当作指针的值直接赋给指针呢?就象下面的语句:
unsigned int a;
TYPE *ptr; //TYPE是int,char或结构类型等等类型。
a=20345686;
ptr=20345686; //我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686
ptr=a; //我们的目的是要使指针ptr指向地址20345686
编译一下吧。结果发现后面两条语句全是错的。那么我们的目的就不能达到了吗?不,还有办法:
unsigned int a;
TYPE *ptr; //TYPE是int,char或结构类型等等类型。
a=N //N必须代表一个合法的地址;
ptr=(TYPE*)a; //呵呵,这就可以了。
严格说来这里的(TYPE *)和指针类型转换中的(TYPE *)还不一样。这里的(TYPE*)的意思是把无符号整数a的值当作一个地址来看待。上面强调了a的值必须代表一个合法的地址,否则的话,在你使用ptr的时候,就会出现非法操作错误。
想想能不能反过来,把指针指向的地址即指针的值当作一个整数取出来。完全可以。下面的例子演示了把一个指针的值当作一个整数取出来,然后再把这个整数当作一个地址赋给一个指针:
例十七:
int a=123,b;
int *ptr=&a;
char *str;
b=(int)ptr; //把指针ptr的值当作一个整数取出来。
str=(char*)b; //把这个整数的值当作一个地址赋给指针str。
现在我们已经知道了,可以把指针的值当作一个整数取出来,也可以把一个整数值当作地址赋给一个指针。
看下面的例子:
例十八:
char s='a';
int *ptr;
ptr=(int *)&s;
*ptr=1298;
指针ptr是一个int *类型的指针,它指向的类型是int。它指向的地址就是s的首地址。在32位程序中,s占一个字节,int类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s所占的一个字节,还把和s相临的高地址方向的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的?只有编译程序知道,而写程序的人是不太可能知道的。也许这三个字节里存储了非常重要的数据,也许这三个字节里正好是程序的一条代码,而由于你对指针的马虎应用,这三个字节的值被改变了!这会造成崩溃性的错误。
让我们再来看一例:
例十九:
char a;
int *ptr=&a;
ptr++;
*ptr=115;
该例子完全可以通过编译,并能执行。但是看到没有?第3句对指针ptr进行自加1运算后,ptr指向了和整形变量a相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么?我们不知道。有可能它是一个非常重要的数据,甚至可能是一条代码。而第4句竟然往这片存储区里写入一个数据!这是严重的错误。所以在使用指针时,程序员心里必须非常清楚:我的指针究竟指向了哪里。在用指针访问数组的时候,也要注意不要超出数组的低端和高端界限,否则也会造成类似的错误。
在指针的强制类型转换:ptr1=(TYPE *)ptr2中,如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(ptr1的类型),那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2的类型)小于sizeof(ptr1的类型),那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是不安全的。至于为什么,读者结合例十八来想一想,应该会明白的。
现在你是否已经觉得指针再也不是你所想的那么害怕了,如果你的回答是:对,我不怕了!哈哈,恭喜你,你已经掌握C语言的精华了,C中唯一的难点就是指针,指针搞定其它小菜而已,重要的是实践,好吧,让我们先暂停C的旅程吧,开始我们的C++编程,C是对底层操作非常方便的语言,但开发大型程序本人觉得还是没有C++方便,至少维护方面不太好做。而且C++是面向对象的语言,现在基本已经是面向对象的天下了,所以建议学C++。C++是一门难学易用的语言,要真正掌握C++可不是那么容易的,将基本的学完后,就学数据结构吧,算法才是永恒的,程序设计语言层出不穷,永远学不完。学完之后就认真啃下STL这根骨头吧,推荐书籍--------范型编程与STL和STL源码剖析。如果你达到了这样要求,再一次恭喜你,你已经是个程序高手了,甚至可以说是个算法高手,因为STL里有大量的精华而高效的算法。唉,已经该说再见的时候了,让我们一起用我们的语言来谱写我们的人生吧,最后笑个,哈哈,睡觉了。好累,都2:00了