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本篇內容介紹了“C指針相關知識點詳解”的有關知識,在實際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細閱讀,能夠學有所成!
前言:復雜類型說明
要了解指針,多多少少會出現(xiàn)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(xiàn)很多運算符,他們也像普通的表達式一樣,有優(yōu)先級,其優(yōu)先級和運算優(yōu)先級一樣,所以我總結了一下其原則:從變量名處起,根據(jù)運算符優(yōu)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(shù)據(jù)的指針 int p[3]; //首先從P 處開始,先與[]結合,說明P 是一個數(shù)組,然后與int 結合,說明數(shù)組里的元素是整型的,所以P 是一個由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組 int *p[3]; //首先從P 處開始,先與[]結合,因為其優(yōu)先級比*高,所以P 是一個數(shù)組,然后再與*結合,說明數(shù)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(shù)據(jù)的指針所組成的數(shù)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(yōu)先級),說明指針所指向的內容是一個數(shù)組,然后再與int 結合,說明數(shù)組里的元素是整型的.所以P 是一個指向由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)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(shù)據(jù).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(shù),然后進入()里分析,說明該函數(shù)有一個整型變量的參數(shù),然后再與外面的int 結合,說明函數(shù)的返回值是一個整型數(shù)據(jù) 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(shù),然后再與()里的int 結合,說明函數(shù)有一個int 型的參數(shù),再與最外層的int 結合,說明函數(shù)的返回類型是整型,所以P 是一個指向有一個整型參數(shù)且返回類型為整型的函數(shù)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(shù),然后進入()里面,與int 結合,說明函數(shù)有一個整型變量參數(shù),然后再與外面的*結合,說明函數(shù)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(shù)組,然后再與*結合,說明數(shù)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(shù)據(jù).所以P 是一個參數(shù)為一個整數(shù)據(jù)且返回一個指向由整型指針變量組成的數(shù)組的指針變量的函數(shù).
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.
一、細說指針
指針是一個特殊的變量,它里面存儲的數(shù)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(qū)、指針本身所占據(jù)的內存區(qū)。讓我們分別說明。
先聲明幾個指針放著做例子:
例一:
(1)int*ptr; (2)char*ptr; (3)int**ptr; (4)int(*ptr)[3]; (5)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:
(1)int*ptr;//指針的類型是int* (2)char*ptr;//指針的類型是char* (3)int**ptr;//指針的類型是int** (4)int(*ptr)[3];//指針的類型是int(*)[3] (5)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(qū)時,指針所指向的類型決定了編譯器將把那片內存區(qū)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 (3)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(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn)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(qū)或地址
指針的值是指針本身存儲的數(shù)值,這個值將被編譯器當作一個地址,而不是一個一般的數(shù)值。在32 位程序里,所有類型的指針的值都是一個32 位整數(shù),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(qū)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(qū)。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(qū)域;我們說一個指針指向了某塊內存區(qū)域,就相當于說該指針的值是這塊內存區(qū)域的首地址。指針所指向的內存區(qū)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(qū)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(jù)的內存區(qū)
指針本身占了多大的內存?你只要用函數(shù)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(jù)了4 個字節(jié)的長度。指針本身占據(jù)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。
二、指針的算術運算
指針可以加上或減去一個整數(shù)。指針的這種運算的意義和通常的數(shù)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(jié)。由于地址是用字節(jié)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(jié)。由于char 類型的長度是一個字節(jié),所以,原來ptr 是指向數(shù)組a 的第0 號單元開始的四個字節(jié),此時指向了數(shù)組a 中從第4 號單元開始的四個字節(jié)。我們可以用一個指針和一個循環(huán)來遍歷一個數(shù)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(shù)組中各個單元的值加1。由于每次循環(huán)都將指針ptr加1 個單元,所以每次循環(huán)都能訪問數(shù)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(jié),故現(xiàn)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(jié)。
在這個例子中,沒加5 前的ptr 指向數(shù)組a 的第0 號單元開始的四個字節(jié),加5 后,ptr 已經指向了數(shù)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(xiàn)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(jié)。
下面請允許我再舉一個例子:(一個誤區(qū))
例五:
#include<stdio.h> int main() { char a[20]=" You_are_a_girl"; char *p=a; char **ptr=&p; //printf("p=%d\n",p); //printf("ptr=%d\n",ptr); //printf("*ptr=%d\n",*ptr); printf("**ptr=%c\n",**ptr); ptr++; //printf("ptr=%d\n",ptr); //printf("*ptr=%d\n",*ptr); printf("**ptr=%c\n",**ptr); }
誤區(qū)一、輸出答案為Y 和o
誤解:ptr 是一個char 的二級指針,當執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char),所以輸出如上結果,這個可能只是少部分人的結果.
誤區(qū)二、輸出答案為Y 和a誤解:ptr 指向的是一個char *類型,當執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char *)(有可能會有人認為這個值為1,那就會得到誤區(qū)一的答案,這個值應該是4,參考前面內容), 即&p+4; 那進行一次取值運算不就指向數(shù)組中的第五個元素了嗎?那輸出的結果不就是數(shù)組中第五個元素了嗎?答案是否定的.
正解: ptr 的類型是char **,指向的類型是一個char *類型,該指向的地址就是p的地址(&p),當執(zhí)行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,這個你去問上帝吧,或者他會告訴你在哪?所以最后的輸出會是一個隨機的值,或許是一個非法操作.
總結一下:
一個指針ptrold 加(減)一個整數(shù)n 后,結果是一個新的指針ptrnew,ptrnew 的類型和ptrold 的類型相同,ptrnew 所指向的類型和ptrold所指向的類型也相同。ptrnew 的值將比ptrold 的值增加(減少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節(jié)。就是說,ptrnew 所指向的內存區(qū)將比ptrold 所指向的內存區(qū)向高(低)地址方向移動了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節(jié)。指針和指針進行加減:兩個指針不能進行加法運算,這是非法操作,因為進行加法后,得到的結果指向一個不知所向的地方,而且毫無意義。兩個指針可以進行減法操作,但必須類型相同,一般用在數(shù)組方面,不多說了。
三、運算符&和*
這里&是取地址運算符,*是間接運算符。
&a 的運算結果是一個指針,指針的類型是a 的類型加個*,指針所指向的類型是a 的類型,指針所指向的地址嘛,那就是a 的地址。
*p 的運算結果就五花八門了。總之*p 的結果是p 所指向的東西,這個東西有這些特點:它的類型是p 指向的類型,它所占用的地址是p所指向的地址。
例六:
int a=12; int b; int *p; int **ptr; p=&a; //&a 的結果是一個指針,類型是int*,指向的類型是 //int,指向的地址是a 的地址。 *p=24; //*p 的結果,在這里它的類型是int,它所占用的地址是 //p 所指向的地址,顯然,*p 就是變量a。 ptr=&p; //&p 的結果是個指針,該指針的類型是p 的類型加個*, //在這里是int **。該指針所指向的類型是p 的類型,這 //里是int*。該指針所指向的地址就是指針p 自己的地址。 *ptr=&b; //*ptr 是個指針,&b 的結果也是個指針,且這兩個指針 //的類型和所指向的類型是一樣的,所以用&b 來給*ptr 賦 //值就是毫無問題的了。 **ptr=34; //*ptr 的結果是ptr 所指向的東西,在這里是一個指針, //對這個指針再做一次*運算,結果是一個int 類型的變量。
四、指針表達式
一個表達式的結果如果是一個指針,那么這個表達式就叫指針表式。
下面是一些指針表達式的例子:
例七:
int a,b; int array[10]; int *pa; pa=&a; //&a 是一個指針表達式。 Int **ptr=&pa; //&pa 也是一個指針表達式。 *ptr=&b; //*ptr 和&b 都是指針表達式。 pa=array; pa++; //這也是指針表達式。
例八:
char *arr[20]; char **parr=arr; //如果把arr 看作指針的話,arr 也是指針表達式 char *str; str=*parr; //*parr 是指針表達式 str=*(parr+1); //*(parr+1)是指針表達式 str=*(parr+2); //*(parr+2)是指針表達式
由于指針表達式的結果是一個指針,所以指針表達式也具有指針所具有的四個要素:指針的類型,指針所指向的類型,指針指向的內存區(qū),指針自身占據(jù)的內存。
好了,當一個指針表達式的結果指針已經明確地具有了指針自身占據(jù)的內存的話,這個指針表達式就是一個左值,否則就不是一個左值。在例七中,&a 不是一個左值,因為它還沒有占據(jù)明確的內存。*ptr 是一個左值,因為*ptr 這個指針已經占據(jù)了內存,其實*ptr 就是指針pa,既然pa 已經在內存中有了自己的位置,那么*ptr 當然也有了自己的位置。
五、數(shù)組和指針的關系
數(shù)組的數(shù)組名其實可以看作一個指針??聪吕?br/>
例九:
int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value; value=array[0]; //也可寫成:value=*array; value=array[3]; //也可寫成:value=*(array+3); value=array[4]; //也可寫成:value=*(array+4);
上例中,一般而言數(shù)組名array 代表數(shù)組本身,類型是int[10],但如果把array 看做指針的話,它指向數(shù)組的第0 個單元,類型是int* 所指向的類型是數(shù)組單元的類型即int。因此*array 等于0 就一點也不奇怪了。同理,array+3 是一個指向數(shù)組第3 個單元的指針,所以*(array+3)等于3。其它依此類推。
例十:
char *str[3]={ "Hello,thisisasample!", "Hi,goodmorning.", "Helloworld" }; char s[80]; strcpy(s,str[0]); //也可寫成strcpy(s,*str); strcpy(s,str[1]); //也可寫成strcpy(s,*(str+1)); strcpy(s,str[2]); //也可寫成strcpy(s,*(str+2));
上例中,str 是一個三單元的數(shù)組,該數(shù)組的每個單元都是一個指針,這些指針各指向一個字符串。把指針數(shù)組名str 當作一個指針的話,它指向數(shù)組的第0 號單元,它的類型是char **,它指向的類型是char *。
*str 也是一個指針,它的類型是char *,它所指向的類型是char,它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一個字符的地址,即'H'的地址。注意:字符串相當于是一個數(shù)組,在內存中以數(shù)組的形式儲存,只不過字符串是一個數(shù)組常量,內容不可改變,且只能是右值.如果看成指針的話,他即是常量指針,也是指針常量.
str+1 也是一個指針,它指向數(shù)組的第1 號單元,它的類型是char**,它指向的類型是char*。
*(str+1)也是一個指針,它的類型是char*,它所指向的類型是char,它指向"Hi,goodmorning."的第一個字符'H'
下面總結一下數(shù)組的數(shù)組名(數(shù)組中儲存的也是數(shù)組)的問題:
聲明了一個數(shù)組TYPE array[n],則數(shù)組名稱array 就有了兩重含義:
第一,它代表整個數(shù)組,它的類型是TYPE[n];
第二,它是一個常量指針,該指針的類型是TYPE*,該指針指向的類型是TYPE,也就是數(shù)組單元的類型,該指針指向的內存區(qū)就是數(shù)組第0 號單元,該指針自己占有單獨的內存區(qū),注意它和數(shù)組第0 號單元占據(jù)的內存區(qū)是不同的。該指針的值是不能修改的,即類似array++的表達式是錯誤的。在不同的表達式中數(shù)組名array 可以扮演不同的角色。在表達式sizeof(array)中,數(shù)組名array 代表數(shù)組本身,故這時sizeof 函數(shù)測出的是整個數(shù)組的大小。
在表達式*array 中,array 扮演的是指針,因此這個表達式的結果就是數(shù)組第0 號單元的值。sizeof(*array)測出的是數(shù)組單元的大小。
表達式array+n(其中n=0,1,2,.....)中,array 扮演的是指針,故array+n 的結果是一個指針,它的類型是TYPE *,它指向的類型是TYPE,它指向數(shù)組第n號單元。故sizeof(array+n)測出的是指針類型的大小。在32 位程序中結果是4
例十一:
int array[10]; int (*ptr)[10]; ptr=&array;:
上例中ptr 是一個指針,它的類型是int(*)[10],他指向的類型是int[10] ,我們用整個數(shù)組的首地址來初始化它。在語句ptr=&array中,array 代表數(shù)組本身。
本節(jié)中提到了函數(shù)sizeof(),那么我來問一問,sizeof(指針名稱)測出的究竟是指針自身類型的大小呢還是指針所指向的類型的大小?
答案是前者。例如:
int(*ptr)[10];
則在32 位程序中,有:
sizeof(int(*)[10])==4 sizeof(int[10])==40 sizeof(ptr)==4
實際上,sizeof(對象)測出的都是對象自身的類型的大小,而不是別的什么類型的大小。
六、指針和結構類型的關系
可以聲明一個指向結構類型對象的指針。
例十二:
struct MyStruct { int a; int b; int c; }; struct MyStruct ss={20,30,40}; //聲明了結構對象ss,并把ss 的成員初始化為20,30 和40。 struct MyStruct *ptr=&ss; //聲明了一個指向結構對象ss 的指針。它的類型是 //MyStruct *,它指向的類型是MyStruct。 int *pstr=(int*)&ss; //聲明了一個指向結構對象ss 的指針。但是pstr 和 //它被指向的類型ptr 是不同的。
請問怎樣通過指針ptr 來訪問ss 的三個成員變量?
答案:
ptr->a; //指向運算符,或者可以這們(*ptr).a,建議使用前者 ptr->b; ptr->c;
又請問怎樣通過指針pstr 來訪問ss 的三個成員變量?
答案:
*pstr; //訪問了ss 的成員a。 *(pstr+1); //訪問了ss 的成員b。 *(pstr+2) //訪問了ss 的成員c。
雖然我在我的MSVC++6.0 上調式過上述代碼,但是要知道,這樣使用pstr 來訪問結構成員是不正規(guī)的,為了說明為什么不正規(guī),讓我們看看怎樣通過指針來訪問數(shù)組的各個單元: (將結構體換成數(shù)組)
例十三:
int array[3]={35,56,37}; int *pa=array; //通過指針pa 訪問數(shù)組array 的三個單元的方法是: *pa; //訪問了第0 號單元 *(pa+1); //訪問了第1 號單元 *(pa+2); //訪問了第2 號單元
從格式上看倒是與通過指針訪問結構成員的不正規(guī)方法的格式一樣。
所有的C/C++編譯器在排列數(shù)組的單元時,總是把各個數(shù)組單元存放在連續(xù)的存儲區(qū)里,單元和單元之間沒有空隙。但在存放結構對象的各個成員時,在某種編譯環(huán)境下,可能會需要字對齊或雙字對齊或者是別的什么對齊,需要在相鄰兩個成員之間加若干個"填充字節(jié)",這就導致各個成員之間可能會有若干個字節(jié)的空隙。
所以,在例十二中,即使*pstr 訪問到了結構對象ss 的第一個成員變量a,也不能保證*(pstr+1)就一定能訪問到結構成員b。因為成員a 和成員b 之間可能會有若干填充字節(jié),說不定*(pstr+1)就正好訪問到了這些填充字節(jié)呢。這也證明了指針的靈活性。要是你的目的就是想看看各個結構成員之間到底有沒有填充字節(jié),嘿,這倒是個不錯的方法。
不過指針訪問結構成員的正確方法應該是象例十二中使用指針ptr 的方法。
七、指針和函數(shù)的關系
可以把一個指針聲明成為一個指向函數(shù)的指針。
int fun1(char *,int); int (*pfun1)(char *,int); pfun1=fun1; int a=(*pfun1)("abcdefg",7); //通過函數(shù)指針調用函數(shù)。
可以把指針作為函數(shù)的形參。在函數(shù)調用語句中,可以用指針表達式來作為實參。
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; }
這個例子中的函數(shù)fun 統(tǒng)計一個字符串中各個字符的ASCII 碼值之和。前面說了,數(shù)組的名字也是一個指針。在函數(shù)調用中,當把str作為實參傳遞給形參s 后,實際是把str 的值傳遞給了s,s 所指向的地址就和str 所指向的地址一致,但是str 和s 各自占用各自的存儲空間。在函數(shù)體內對s 進行自加1 運算,并不意味著同時對str 進行了自加1 運算。
八、指針類型轉換
當我們初始化一個指針或給一個指針賦值時,賦值號的左邊是一個指針,賦值號的右邊是一個指針表達式。在我們前面所舉的例子中,絕大多數(shù)情況下,指針的類型和指針表達式的類型是一樣的,指針所指向的類型和指針表達式所指向的類型是一樣的。
例十五:
float f=12.3; float *fptr=&f; int *p;
在上面的例子中,假如我們想讓指針p 指向實數(shù)f,應該怎么辦?
是用下面的語句嗎?
p=&f;
不對。因為指針p 的類型是int *,它指向的類型是int。表達式&f 的結果是一個指針,指針的類型是float *,它指向的類型是float。
兩者不一致,直接賦值的方法是不行的。至少在我的MSVC++6.0 上,對指針的賦值語句要求賦值號兩邊的類型一致,所指向的類型也一致,其它的編譯器上我沒試過,大家可以試試。為了實現(xiàn)我們的目的,需要進行"強制類型轉換":
p=(int*)&f;
如果有一個指針p,我們需要把它的類型和所指向的類型改為TYEP *TYPE, 那么語法格式是: (TYPE *)p;
這樣強制類型轉換的結果是一個新指針,該新指針的類型是TYPE *,它指向的類型是TYPE,它指向的地址就是原指針指向的地址。
而原來的指針p 的一切屬性都沒有被修改。(切記)
一個函數(shù)如果使用了指針作為形參,那么在函數(shù)調用語句的實參和形參的結合過程中,必須保證類型一致,否則需要強制轉換
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; }
注意這是一個32 位程序,故int 類型占了四個字節(jié),char 類型占一個字節(jié)。函數(shù)fun 的作用是把一個整數(shù)的四個字節(jié)的順序來個顛倒。注意到了嗎?在函數(shù)調用語句中,實參&a 的結果是一個指針,它的類型是int *,它指向的類型是int。形參這個指針的類型是char *,它指向的類型是char。這樣,在實參和形參的結合過程中,我們必須進行一次從int *類型到char *類型的轉換。
結合這個例子,我們可以這樣來
想象編譯器進行轉換的過程:編譯器先構造一個臨時指針char *temp,然后執(zhí)行temp=(char *)&a,最后再把temp 的值傳遞給s。所以最后的結果是:s 的類型是char *,它指向的類型是char,它指向的地址就是a 的首地址。
我們已經知道,指針的值就是指針指向的地址,在32 位程序中,指針的值其實是一個32 位整數(shù)。
那可不可以把一個整數(shù)當作指針的值直接賦給指針呢?就象下面的語句:
unsigned int a; TYPE *ptr; //TYPE 是int,char 或結構類型等等類型。 a=20345686; ptr=20345686; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686 ptr=a; //我們的目的是要使指針ptr 指向地址20345686 //編譯一下吧。結果發(fā)現(xiàn)后面兩條語句全是錯的。那么我們的目的就不能達到了嗎?不,還有辦法: unsigned int a; TYPE *ptr; //TYPE 是int,char 或結構類型等等類型。 a=N //N 必須代表一個合法的地址; ptr=(TYPE*)a; //呵呵,這就可以了。
嚴格說來這里的(TYPE *)和指針類型轉換中的(TYPE *)還不一樣。這里的(TYPE*)的意思是把無符號整數(shù)a 的值當作一個地址來看待。上面強調了a 的值必須代表一個合法的地址,否則的話,在你使用ptr 的時候,就會出現(xiàn)非法操作錯誤。想想能不能反過來,把指針指向的地址即指針的值當作一個整數(shù)取出來。完全可以。下面的例子演示了把一個指針的值當作一個整數(shù)取出來,然后再把這個整數(shù)當作一個地址賦給一個指針:
例十七:
int a=123,b; int *ptr=&a; char *str; b=(int)ptr; //把指針ptr 的值當作一個整數(shù)取出來。 str=(char*)b; //把這個整數(shù)的值當作一個地址賦給指針str。
現(xiàn)在我們已經知道了,可以把指針的值當作一個整數(shù)取出來,也可以把一個整數(shù)值當作地址賦給一個指針。
九、指針的安全問題
看下面的例子:
例十八:
char s='a'; int *ptr; ptr=(int *)&s; *ptr=1298;
指針ptr 是一個int *類型的指針,它指向的類型是int。它指向的地址就是s 的首地址。在32 位程序中,s 占一個字節(jié),int 類型占四個字節(jié)。最后一條語句不但改變了s 所占的一個字節(jié),還把和s 相臨的高地址方向的三個字節(jié)也改變了。這三個字節(jié)是干什么的?只有編譯程序知道,而寫程序的人是不太可能知道的。也許這三個字節(jié)里存儲了非常重要的數(shù)據(jù),也許這三個字節(jié)里正好是程序的一條代碼,而由于你對指針的馬虎應用,這三個字節(jié)的值被改變了!這會造成崩潰性的錯誤。
讓我們再來看一例:
例十九:
char a; int *ptr=&a; ptr++; *ptr=115;
該例子完全可以通過編譯,并能執(zhí)行。但是看到沒有?第3 句對指針ptr 進行自加1 運算后,ptr 指向了和整形變量a 相鄰的高地址方向的一塊存儲區(qū)。這塊存儲區(qū)里是什么?我們不知道。有可能它是一個非常重要的數(shù)據(jù),甚至可能是一條代碼。
而第4 句竟然往這片存儲區(qū)里寫入一個數(shù)據(jù)!這是嚴重的錯誤。所以在使用指針時,程序員心里必須非常清楚:我的指針究竟指向了哪里。在用指針訪問數(shù)組的時候,也要注意不要超出數(shù)組的低端和高端界限,否則也會造成類似的錯誤。
在指針的強制類型轉換:ptr1=(TYPE *)ptr2 中,如果sizeof(ptr2的類型)大于sizeof(ptr1 的類型),那么在使用指針ptr1 來訪問ptr2所指向的存儲區(qū)時是安全的。如果sizeof(ptr2 的類型) 小于sizeof(ptr1 的類型),那么在使用指針ptr1 來訪問ptr2 所指向的存儲區(qū)時是不安全的。至于為什么,讀者結合例十八來想一想,應該會明白的。
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