C++指針應用詳解

　　要了解指針，多多少少會出現一些比較復雜的類型，所以我先介紹一下如何完全理解一個復雜類型，要理解復雜類型其實很簡單，一個類型里會出現很多運算符，他們也像普通的表達式一樣，有優先級，其優先級和運算優先級一樣，所以我總結了一下其原則：

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　　從變量名處起，根據運算符優先級結合，一步一步分析。

　　下面讓我們先從簡單的類型開始慢慢分析吧：

　　int p; //這是一個普通的整型變量

　　int *p; //首先從P 處開始，先與*結合，所以說明P 是一個指針，然后再與int 結合，說明指針所指向的內容的類型為int 型。所以P 是一個返回整型數據的指針

　　int p［3］; //首先從P 處開始，先與［］結合，說明P 是一個數組，然后與int 結合，說明數組里的元素是整型的，所以P 是一個由整型數據組成的數組

　　int *p［3］; //首先從P 處開始，先與［］結合，因為其優先級比*高，所以P 是一個數組，然后再與*結合，說明數組里的元素是指針類型，然后再與int 結合，說明指針所指向的內容的類型是整型的，所以P 是一個由返回整型數據的指針所組成的數組

　　int （*p）［3］; //首先從P 處開始，先與*結合，說明P 是一個指針

　　//然后再與［］結合（與“（）”這步可以忽略，只是為

　　//了改變優先級），說明指針所指向的內容是一個

　　//數組，然后再與int 結合，說明數組里的元素是

　　//整型的。所以P 是一個指向由整型數據組成的數

　　//組的指針

　　int **p; //首先從P 開始，先與*結合，說是P 是一個指針，然

　　//后再與*結合，說明指針所指向的元素是指針，然

　　//后再與int 結合，說明該指針所指向的元素是整

　　//型數據。由于二級指針以及更高級的指針極少用

　　//在復雜的類型中，所以后面更復雜的類型我們就

　　//不考慮多級指針了，最多只考慮一級指針。

　　int p（int）; //從P 處起，先與（）結合，說明P 是一個函數，然后進入

　　//（）里分析，說明該函數有一個整型變量的參數

　　//然后再與外面的int 結合，說明函數的返回值是

　　//一個整型數據

　　Int （*p）（int）; //從P 處開始，先與指針結合，說明P 是一個指針，然后與

　　//（）結合，說明指針指向的是一個函數，然后再與（）里的

　　//int 結合，說明函數有一個int 型的參數，再與最外層的

　　//int 結合，說明函數的返回類型是整型，所以P 是一個指

　　//向有一個整型參數且返回類型為整型的函數的指針

　　int *（*p（int））［3］; //可以先跳過，不看這個類型，過于復雜

　　//從P 開始，先與（）結合，說明P 是一個函數，然后進

　　//入（）里面，與int 結合，說明函數有一個整型變量

　　//參數，然后再與外面的*結合，說明函數返回的是

　　//一個指針，，然后到最外面一層，先與［］結合，說明

　　//返回的指針指向的是一個數組，然后再與*結合，說

　　//明數組里的元素是指針，然后再與int 結合，說明指

　　//針指向的內容是整型數據。所以P 是一個參數為一個

　　//整數據且返回一個指向由整型指針變量組成的數組

　　//的指針變量的函數。

　　說到這里也就差不多了，我們的任務也就這么多，理解了這幾個類型，其它

　　的類型對我們來說也是小菜了，不過我們一般不會用太復雜的類型，那樣會

　　大大減小程序的可讀性，請慎用，這上面的幾種類型已經足夠我們用了。

　　1、細說指針

　　指針是一個特殊的變量，它里面存儲的數值被解釋成為內存里的一個地址。

　　要搞清一個指針需要搞清指針的四方面的內容：指針的類型、指針所指向的

　　類型、指針的值或者叫指針所指向的內存區、指針本身所占據的內存區。讓

　　我們分別說明。

　　先聲明幾個指針放著做例子：

　　例一：

　　（1）int*ptr;

　?。?）char*ptr;

　?。?）int**ptr;

　?。?）int（*ptr）［3］;

　?。?）int*（*ptr）［4］;

　　1.指針的類型

　　從語法的角度看，你只要把指針聲明語句里的指針名字去掉，剩下的部

　　分就是這個指針的類型。這是指針本身所具有的類型。讓我們看看例一中各

　　個指針的類型：

　?。?）int*ptr;//指針的類型是int*

　　（2）char*ptr;//指針的類型是char*

　?。?）int**ptr;//指針的類型是int**

　　（4）int（*ptr）［3］;//指針的類型是int（*）［3］

　?。?）int*（*ptr）［4］;//指針的類型是int*（*）［4］

　　怎么樣？找出指針的類型的方法是不是很簡單？

　　2.指針所指向的類型

　　當你通過指針來訪問指針所指向的內存區時，指針所指向的類型決定了

　　編譯器將把那片內存區里的內容當做什么來看待。

　　從語法上看，你只須把指針聲明語句中的指針名字和名字左邊的指針聲

　　明符*去掉，剩下的就是指針所指向的類型。例如：

　　（1）int*ptr; //指針所指向的類型是int

　　（2）char*ptr; //指針所指向的的類型是char

　?。?）int**ptr; //指針所指向的的類型是int*

　　（4）int（*ptr）［3］; //指針所指向的的類型是int（）［3］

　　（5）int*（*ptr）［4］; //指針所指向的的類型是int*（）［4］

　　在指針的算術運算中，指針所指向的類型有很大的作用。

　　指針的類型（即指針本身的類型）和指針所指向的類型是兩個概念。當你

　　對C 越來越熟悉時，你會發現，把與指針攪和在一起的“類型”這個概念分成

　　“指針的類型”和“指針所指向的類型”兩個概念，是精通指針的關鍵點之一。

　　我看了不少書，發現有些寫得差的書中，就把指針的這兩個概念攪在一起了，

　　所以看起書來前后矛盾，越看越糊涂。

　　3.指針的值----或者叫指針所指向的內存區或地址

　　指針的值是指針本身存儲的數值，這個值將被編譯器當作一個地址，而

　　不是一個一般的數值。在32 位程序里，所有類型的指針的值都是一個32 位

　　整數，因為32 位程序里內存地址全都是32 位長。指針所指向的內存區就

　　是從指針的值所代表的那個內存地址開始，長度為si zeof（指針所指向的類

　　型）的一片內存區。以后，我們說一個指針的值是XX，就相當于說該指針指

　　向了以XX 為首地址的一片內存區域；我們說一個指針指向了某塊內存區域，

　　就相當于說該指針的值是這塊內存區域的首地址。

　　指針所指向的內存區和指針所指向的類型是兩個完全不同的概念。在例

　　一中，指針所指向的類型已經有了，但由于指針還未初始化，所以它所指向

　　的內存區是不存在的，或者說是無意義的。

　　以后，每遇到一個指針，都應該問問：這個指針的類型是什么？指針指

　　的類型是什么？該指針指向了哪里？（重點注意）

　　4 指針本身所占據的內存區

　　指針本身占了多大的內存？你只要用函數sizeof（指針的類型）測一下

　　就知道了。在32 位平臺里，指針本身占據了4 個字節的長度。

　　指針本身占據的內存這個概念在判斷一個指針表達式（后面會解釋）是

　　否是左值時很有用。

　　2、指針的算術運算

　　指針可以加上或減去一個整數。指針的這種運算的意義和通常的數值的加減

　　運算的意義是不一樣的，以單元為單位。例如：

　　例二：

　　char a［20］;

　　int *ptr=（int *）a; //強制類型轉換并不會改變a 的類型

　　ptr++;

　　在上例中，指針ptr 的類型是int*，它指向的類型是int，它被初始化

　　為指向整型變量a。接下來的第3 句中，指針ptr 被加了1，編譯器是這樣

　　處理的：它把指針ptr 的值加上了sizeof（int），在32 位程序中，是被加上

　　了4，因為在32 位程序中，int 占4 個字節。由于地址是用字節做單位的，

　　故ptr 所指向的地址由原來的變量a 的地址向高地址方向增加了4 個字節。

　　由于char 類型的長度是一個字節，所以，原來ptr 是指向數組a 的第0 號

　　單元開始的四個字節，此時指向了數組a 中從第4 號單元開始的四個字節。

　　我們可以用一個指針和一個循環來遍歷一個數組，看例子：

　　例三：

　　int array［20］={0};

　　int *ptr=array;

　　for（i=0;i《20;i++）

　　{

　?。?ptr）++;

　　ptr++；

　　}

　　這個例子將整型數組中各個單元的值加1。由于每次循環都將指針ptr

　　加1 個單元，所以每次循環都能訪問數組的下一個單元。

　　再看例子：

　　例四：

　　char a［20］=“You_are_a_girl”;

　　int *ptr=（int *）a;

　　ptr+=5;

　　在這個例子中，ptr 被加上了5，編譯器是這樣處理的：將指針ptr 的

　　值加上5 乘sizeof（int），在32 位程序中就是加上了5 乘4=20。由于地址

　　的單位是字節，故現在的ptr 所指向的地址比起加5 后的ptr 所指向的地址

　　來說，向高地址方向移動了20 個字節。在這個例子中，沒加5 前的ptr 指

　　向數組a 的第0 號單元開始的四個字節，加5 后，ptr 已經指向了數組a 的

　　合法范圍之外了。雖然這種情況在應用上會出問題，但在語法上卻是可以的。

　　這也體現出了指針的靈活性。

　　如果上例中，ptr 是被減去5，那么處理過程大同小異，只不過ptr 的

　　值是被減去5 乘sizeof（int），新的ptr 指向的地址將比原來的ptr 所指向

　　的地址向低地址方向移動了20 個字節。

　　下面請允許我再舉一個例子：（一個誤區）