【分享】C語言初學者入門講座 第十一講 指標的慨念(1)@ngchk.com
【分享】C語言初學者入門講座 第十一講 指標的慨念(1)
C語言初學者入門講座 第十一講 指標的慨念(1)
指標是C語言中廣泛使用的一種資料類型。 運用指標編程是C語言最主要的風格之一。利用指標變數可以表示各種資料結構； 能很方便地使用陣列和字串； 並能象組合語言一樣處理記憶體位址，從而編出精練而高效的程式。指標極大地豐富了C語言的功能。 學習指標是學習C語言中最重要的一環， 能否正確理解和使用指標是我們是否掌握C語言的一個標誌。同時， 指標也是C語言中最爲困難的一部分，在學習中除了要正確理解基本概念，還必須要多編程，上機調試。只要作到這些，指標也是不難掌握的。
指標的基本概念 在電腦中，所有的資料都是存放在記憶體中的。 一般把記憶體中的一個位元組稱爲一個記憶體單元， 不同的資料類型所佔用的記憶體單元數不等，如整型量占2個單元，字元量占1個單元等， 在第二章中已有詳細的介紹。爲了正確地訪問這些記憶體單元， 必須爲每個記憶體單元編上號。 根據一個記憶體單元的編號即可準確地找到該記憶體單元。記憶體單元的編號也叫做位址。 既然根據記憶體單元的編號或位址就可以找到所需的記憶體單元，所以通常也把這個位址稱爲指標。 記憶體單元的指標和記憶體單元的內容是兩個不同的概念。 可以用一個通俗的例子來說明它們之間的關係。我們到銀行去存取款時， 銀行工作人員將根據我們的帳號去找我們的存款單， 找到之後在存單上寫入存款、取款的金額。在這裏，帳號就是存單的指標， 存款數是存單的內容。對於一個記憶體單元來說，單元的位址即爲指標， 其中存放的資料才是該單元的內容。在C語言中， 允許用一個變數來存放指標，這種變數稱爲指標變數。因此， 一個指標變數的值就是某個記憶體單元的位址或稱爲某記憶體單元的指標。圖中，設有字元變數C，其內容爲“K”(ASCII碼爲十進位數字 75)，C佔用了011A號單元(地址用十六進數表示)。設有指標變數P，內容爲011A， 這種情況我們稱爲指向變數C，或說P是指向變數C的指標。 嚴格地說，一個指標是一個地址， 是一個常量。而一個指標變數卻可以被賦予不同的指標值，是變。 但在常把指標變數簡稱爲指標。爲了避免混淆，我們中約定：“指標”是指位址， 是常量，“指標變數”是指取值爲位址的變數。 定義指標的目的是爲了通過指標去訪問記憶體單元。
既然指標變數的值是一個位址， 那麽這個位址不僅可以是變數的位址， 也可以是其他資料結構的位址。在一個指標變數中存放一
個陣列或一個函數的首位址有何意義呢？ 因爲陣列或函數都是連續存放的。通過訪問指標變數取得了陣列或函數的首位址， 也就找到了該陣列或函數。這樣一來， 凡是出現陣列，函數的地方都可以用一個指標變數來表示， 只要該指標變數中賦予陣列或函數的首位址即可。這樣做， 將會使程式的概念十分清楚，程式本身也精練，高效。在C語言中， 一種資料類型或資料結構往往都佔有一組連續的記憶體單元。 用“位址”這個概念並不能很好地描述一種資料類型或資料結構， 而“指標”雖然實際上也是一個位址，但它卻是一個資料結構的首位址， 它是“指向”一個資料結構的，因而概念更爲清楚，表示更爲明確。 這也是引入“指標”概念的一個重要原因。
指標變數的類型說明
對指標變數的類型說明包括三個內容：
(1)指標類型說明，即定義變數爲一個指標變數；
(2)指標變數名；
(3)變數值(指標)所指向的變數的資料類型。
其一般形式爲： 類型說明符 *變數名；
其中，*表示這是一個指標變數，變數名即爲定義的指標變數名，類型說明符表示本指標變數所指向的變數的資料類型。
例如： int *p1;表示p1是一個指標變數，它的值是某個整型變數的位址。 或者說p1指向一個整型變數。至於p1究竟指向哪一個整型變數， 應由向p1賦予的位址來決定。
再如：
staic int *p2; /*p2是指向靜態整型變數的指標變數*/
float *p3; /*p3是指向浮點變數的指標變數*/
char *p4; /*p4是指向字元變數的指標變數*/ 應該注意的是，一個指標變數只能指向同類型的變數，如P3 只能指向浮點變數，不能時而指向一個浮點變數， 時而又指向一個字元變數。
指標變數的賦值
指標變數同普通變數一樣，使用之前不僅要定義說明， 而且必須賦予具體的值。未經賦值的指標變數不能使用， 否則將造成系統混亂，甚至死機。指標變數的賦值只能賦予位址， 決不能賦予任何其他資料，否則將引起錯誤。在C語言中， 變數的地址是由編譯系統分配的，對用戶完全透明，用戶不知道變數的具體地址。 C語言中提供了位址運算符&來表示變數的位址。其一般形式爲： & 變數名； 如&a變示變數a的位址，&b表示變數b的位址。 變數本身必須預先說明。設有指向整型變數的指標變數p，如要把整型變數a 的位址賦予p可以有以下兩種方式：
(1)指標變數初始化的方法
int a;
int *p=&a;
(2)賦值語句的方法
int a;
int *p;
p=&a;
不允許把一個數賦予指標變數，故下面的賦值是錯誤的： int *p;p=1000; 被賦值的指標變數前不能再加“*”說明符，如寫爲*p=&a 也是錯誤的
指標變數的運算
指標變數可以進行某些運算，但其運算的種類是有限的。 它只能進行賦值運算和部分算術運算及關係運算。
1.指標運算符
(1)取地址運算符&
取地址運算符&是單目運算符，其結合性爲自右至左，其功能是取變數的地址。在scanf函數及前面介紹指標變數賦值中，我們已經瞭解並使用了&運算符。
(2)取內容運算符*
取內容運算符*是單目運算符，其結合性爲自右至左，用來表示指標變數所指的變數。在*運算符之後跟的變數必須是指標變數。需要注意的是指標運算符*和指標變數說明中的指標說明符* 不是一回事。在指標變數說明中，“*”是類型說明符，表示其後的變數是指標類型。而運算式中出現的“*”則是一個運算符用以表示指標變數所指的變數。
main(){
int a=5,*p=&a;
printf ("%d",*p);
}
......
表示指標變數p取得了整型變數a的位址。本語句表示輸出變數a的值。
2.指標變數的運算
(1)賦值運算
指標變數的賦值運算有以下幾種形式：
①指標變數初始化賦值，前面已作介紹。
②把一個變數的位址賦予指向相同資料類型的指標變數。例如：
int a,*pa;
pa=&a; /*把整型變數a的位址賦予整型指標變數pa*/
③把一個指標變數的值賦予指向相同類型變數的另一個指標變數。如：
int a,*pa=&a,*pb;
pb=pa; /*把a的位址賦予指標變數pb*/
由於pa,pb均爲指向整型變數的指標變數，因此可以相互賦值。
④把陣列的首位址賦予指向陣列的指標變數。
例如：
int a[5],*pa;
pa=a; (陣列名稱表示陣列的首位址，故可賦予指向陣列的指標變數pa)
也可寫爲：
pa=&a[0]; /*陣列第一個元素的位址也是整個陣列的首位址，
也可賦予pa*/
當然也可採取初始化賦值的方法：
int a[5],*pa=a;
⑤把字串的首位址賦予指向字元類型的指標變數。例如： char *pc;pc="c language";或用初始化賦值的方法寫爲： char *pc="C Language"; 這裏應說明的是並不是把整個字串裝入指標變數， 而是把存放該字串的字元陣列的首位址裝入指標變數。 在後面還將詳細介紹。
⑥把函數的入口位址賦予指向函數的指標變數。例如： int (*pf)();pf=f; /*f爲函數名*/
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