论指针中需要认真辨识的3组概念

赖玲

摘 要：通过对指针中3组容易混淆的概念研究，介绍了它们的辨识方法，以具体实例为依据，介绍了对数据加工和处理的方法，有助于夯实编程基础，促进编程能力的提高.

关键词：指针;地址;数组;函数

中图分类号：TP312  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2020）03-0022-03

指针是C语言中的一个重要概念，是其最具特色的部分，是C语言的精华，同时也是C语言的难点.指针除了能动态地分配地址，表示复杂的数据结构，在调用函数的时候能够得到1个以上的结果外，在系统软件的设计也是非常重要的.笔者在实际的教学和学生的实际编程指导中发现，很多学生对“指针变量的定义符”和“指针变量的取值运算符”“指针函数”和“函数指针”“指针数组与数组指针”等概念混淆不清;认真辨识有关概念，砺清它们间的相互关系，对于编制简洁、紧凑、高效的应用程序非常有用，下面谈谈应该辨识的几个概念.

1 “指针变量的定义符”和“指针变量的取值运算符”

操作符“*”既可以用来作为指针变量的定义符，也可以用作指针变量的取值运算符.要根据“*”操作符出现的位置进行判断.

例1 int i=3， *p;

p=&i;

printf（"%d"，*p）;

scanf（"%d"，p）;

*p=5;

程序的第一句“int i=3;*p;”定義了一个整型变量i和一个整型的指针变量p，i里面只能存放整型变量的值，p（这里P前面的操作符“*”就是指针变量的定义符）里面只能存放整型变量的地址，i的初始值为3，执行“p=&i;”中的“&”是取地址操作符，“p=&i;”将i的地址存到指针变量p的空间里面，也可以理解为将指针变量p指向整型变量i的首地址，见图1所示.

程序中的第三句，以十进制整数的形式输出*p，对于*p理解十分重要，这里p前面的操作符“*”就是取值运算符，就是p当前所指向变量i的存储空间里面存放的内容3.第四句是向指针变量p所指向的空间输入十进制整型数据，等价于scanf（"%d"，&a），第五句是用5覆盖指针变量p所指存储空间里面的内容，等价于“i=5;”，因为p是指向整型变量i的首地址，“*p=5;”就是将p当前所指向变量i的存储空间里面的内容修改为5，这是间接寻址方式.

这里辨识的原则：一级指针变量中存放目标变量的地址，凡是在声明的语句中出现的操作符“*”是指针变量定义符，如例1程序第1行中的操作符“*”;在操作和控制部分出现的操作符“*”就是取值运算符，如例1程序第3行和第5行中的操作符“*”.

对于取值的理解一定要注意取值的内容，对于一级指针，取得内容为“指针所指向存储空间里面的内容”即存储空间的值，对于二级指针或者多级指针有“取存储空间的地址”和“取存储空间里面的内容”的区别.

例2 int a，*p，**pp;

a=22;

p=&a;

pp=&p;

printf（"%p，%d"，*pp， **pp）;

假设变量a的地址为4000，指针p的地址为4100，二级指针pp的地址为4800，a、p、pp三者的关系如图2所示.

由图2可以看出，a的地址为4000，保存在指针变量p中，p指向a，p的地址为4100，保存在pp中，即二级指针pp指向指针变量p，此时，要引用a的值，可以使用*p，也可以使用**pp.注意：虽然p、pp都是指针变量，但p和pp指向的内容有着本质上的不同，p指向的是普通变量的地址，pp只能指向指针变量的地址而不能指向普通变量的地址.

也就是说，二级指针的指针变量中存放的是一级指针变量的地址，对于指针变量的定义符和一级指针一样，只要是在声明语句中出现的操作符“*”都是指针变量的定义符，例2中第1行中的操作符“*”和操作符“**”都是指针变量的定义符，第5行“printf（"%p，%d"，*pp，**pp）;”中“*pp”的“*”和“**pp”前面的“*”是指针变量取值运算符，只不过它们取值的内容不一样，“*pp”取的是目标对象的地址，“**pp”也就是“*（*pp）”，取的是目标对象的内容.

2 “指针数组”与“数组指针”

2.1 “指针数组”

对于给定的一个数组，其元素都是存放同一类型数据的地址，这样的数组称为“指针数组”. “指针数组”其本质为数组，只不过数组元素是同一类型数据的地址.例如：

int *p[4];

这里定义了一个指针数组，该数组的每个元素是整形变量的地址.对于“*p[4]”可以这样理解，由于“[ ]”操作符比“*”操作符的优先级高，因此p先与操作符“[ ]”结合，形成p[4]形式，这显然是数组的形式，表示p数组里面有4个元素，p[4]中的p再与前面的操作符“*”结合，“*”是指针类型定义符，表示此数组是个指针类型，每个数组元素都可以指向一个整型变量.*p[i]相当于*（p[i]），都表示下标为i元素的地址，因为操作符“[ ]”优先级高于操作符“*”.

注意：这里提到的优先级，操作符“（）”高于操作符“[ ]”高于操作符“*”.

2.2 “数组指针”

“数组指针”也称为行指针，是指向数组地址的指针，其本质为指针.其定义形式为：

（*指针变量名）[长度]

例如：int （*P）[n]

这里操作符“（）”的优先级比操作符“[ ]”优先级高，“（*P）”表示是个指针，再与操作符“[ ]”结合，表示“数组指针”，“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.

例3

main（）

{int a[3][4]={1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12};

int *q，（*p）[4];

for（p=a;p

{ for（q=p[0];q

printf（"%5d"，*q）;

}

}

本程序的目的是输出二维数组的各元素，使用了普通的指针变量和二维数组的行指针，行指针指向二维数组的首地址（p=a），p++跳过的是一行，而不是一个元素.

两者的区别：数组指针只是一个指针变量，占有目标对象一个地址的存储空间;指针数组是多个指针变量，以数组的形式存储在内存当中，占有多个指针的存储空间.

3 “指针函数”与“函数指针”

3.1 指针函数

指针函数是指返回值是指针的函数，即本质是一个函数.函数返回值是某一类型的指针.其定义形式为：

类型标识符 *函数名（参数表）

int *f（x，y）;

首先它是一个函数，这个函数的返回值是一个地址值.

3.2 函数指针

如果在程序中定义了一个函数，编译器在程序编译之后，会为每个函数分配一个入口地址，即该函数第一条指令的地址，这个地址就是函數的指针.函数指针是指向函数的指针变量，其本质是一个指针变量.

int （*f） （int x）; /*声明一个函数指针*/

f=func; /*将func函数的首地址赋给指针f */

一般情况下，我们可以用一个指针来保存这个地址，而这个指针就是函数指针，该指针可以看作是它指向函数的别名，所以我们可以用该指针来调用这个函数.

例4 用函数指针变量作函数参数实例，从键盘任意输入两个整数，求其最大值.

include"stdio.h"

int max （int x，int y）

{

return x>=y？x：y;

}

void main（）

{

int a，b，c;

int （*p）（int x，int y）;

scanf（"%d，%d"，&a，&b）;

p=max;

c=（*p）（a，b）;

printf（"a=%d，b=%d，max=%d＼n"，a，b，c）;

}

程序中max （int x，int y）是已经定义的函数，用来求两个数的最大值.函数int （*p）（int x，int y）中p先与操作符“*”结合，是指针变量，然后再与后面的操作符“（）”结合，表示此指针变量指向函数，这个函数的返回值是个整数.

程序中的第11行“p=max;”将指针变量p指向了“max （int x，int y）”函数的入口地址，即p指向函数max （ ）.a，b的值分别传递给x，y.函数的返回值是a，b的最大值.

必须注意：（1）一个指向函数的指针必须确保该函数被定义且分配了内存，否则它将指向一个空地址，这是程序设计的大忌！

（2）要注意“int （*p）（int x，int y）;”中第一个括号的位置.如果写成 “int *p （int x，int y）;”情形，由于操作符“（ ）”高于操作符“*”，这就不是一个指向函数的指针了，它就成了声明声明一个函数，这个函数的返回值一个int类型的地址.

（3）给函数的指针变量赋值时只赋函数名，不允许带参数.如第11行“p=max;”.

（4）发生函数调用的时候可以通过函数名，也可以通过函数的指针，本例中的调用形式“c=（*p）（a，b）;”用函数指针调用的参数与函数调用的参数完全一致，用函数指针变量调用函数时，只需要将“（*p）”代替函数名.

（5）对指向函数的指针变量不允许做加减运算，如：p++、p—、p+n都是错误的.

4 使用指针，一定要注意指针当前的指向

使用指针可以方便访问内存，具有很强的灵活性，但在设计程序的时候，一定要留意指针当前的指向.下面的程序企图利用指针输出数组中的元素.

例5 利用指针知识给数组元素赋值，再将数组中的各元素输出.

main（）

{ int i，*p，a[7];

p=a;

for（i=0;i<7;i++）

scanf（"%d"，p++）;

printf（"＼n"）;

for（i=0;i<7;i++，p++）

printf（"%d"，*p）;

}

程序中的第一个for语句实现了对数组元素赋值的功能，for结束的时候，执行“p++”，指针已经指向数组以后的空间.执行第二个for语句，由于p所指的空间不是数组a的起始地址，执行目标地址取值运算符“*p”时，就无法和数组元素建立联系，所以，就实现不了项目所要求的具体功能，为了解决这个问题，必须在程序的第6行后添加“p=a;”指令，使指针变量p重新指向数组a的首地址，才能实现项目所要求的具体功能.

5 结束语

程序设计中涉及的概念很多，对数据加工和处理的方法也灵活多变，只有认真厘清知识间的相互关系，认真辨析指针中常用的有关概念，注意指针当前的指向，脚踏实地认认真真的书写每行程序，才是编写出符合要求的程序.

参考文献：

〔1〕任正云，李素若.C语言程序设计（第三版）[M].北京：中国水利水电出版社，2016.

〔2〕谭浩强.C语言程序设计教程（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

〔3〕徐士良，等.C语言程序设计教程（第三版）[M].北京：人民邮电出版社，2009.

〔4〕[美]K.N.King著，吕秀峰，黄倩译.C语言程序设计：现代方法（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2010.

〔5〕[美]Stephen Prata著，云巅工作室译.C Primer Plus（第五版）中文版【M】.北京：人民邮电出版社，2005.

〔6〕刘军.C程序设计教学探讨[J].电脑知识与技术，2011（06）.