C語言中關(guān)于指針的學(xué)習(xí)

指針是C語言中廣泛使用的一種數(shù)據(jù)類型。 運(yùn)用指針編程是C語言最主要的風(fēng)格之一。利用指針變量可以表示各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 能很方便地使用數(shù)組和字符串； 并能象匯編語言一樣處理內(nèi)存地址，從而編出精練而高效的程序。指針極大地豐富了C語言的功能。 學(xué)習(xí)指針是學(xué)習(xí)C語言中最重要的一環(huán)， 能否正確理解和使用指針是我們是否掌握C語言的一個標(biāo)志。同時， 指針也是C語言中最為困難的一部分，在學(xué)習(xí)中除了要正確理解基本概念，還必須要多編程，上機(jī)調(diào)試。只要作到這些，指針也是不難掌握的。

       指針的基本概念 在計(jì)算機(jī)中，所有的數(shù)據(jù)都是存放在存儲器中的。 一般把存儲器中的一個字節(jié)稱為一個內(nèi)存單元， 不同的數(shù)據(jù)類型所占用的內(nèi)存單元數(shù)不等，如整型量占2個單元，字符量占1個單元等， 在第二章中已有詳細(xì)的介紹。為了正確地訪問這些內(nèi)存單元， 必須為每個內(nèi)存單元編上號。 根據(jù)一個內(nèi)存單元的編號即可準(zhǔn)確地找到該內(nèi)存單元。內(nèi)存單元的編號也叫做地址。 既然根據(jù)內(nèi)存單元的編號或地址就可以找到所需的內(nèi)存單元，所以通常也把這個地址稱為指針。 內(nèi)存單元的指針和內(nèi)存單元的內(nèi)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(guān)系。我們到銀行去存取款時， 銀行工作人員將根據(jù)我們的帳號去找我們的存款單， 找到之后在存單上寫入存款、取款的金額。在這里，帳號就是存單的指針， 存款數(shù)是存單的內(nèi)容。對于一個內(nèi)存單元來說，單元的地址即為指針， 其中存放的數(shù)據(jù)才是該單元的內(nèi)容。在C語言中， 允許用一個變量來存放指針，這種變量稱為指針變量。因此， 一個指針變量的值就是某個內(nèi)存單元的地址或稱為某內(nèi)存單元的指針。圖中，設(shè)有字符變量C，其內(nèi)容為“K”(ASCII碼為十進(jìn)制數(shù) 75)，C占用了011A號單元(地址用十六進(jìn)數(shù)表示)。設(shè)有指針變量P，內(nèi)容為011A， 這種情況我們稱為P指向變量C，或說P是指向變量C的指針。 嚴(yán)格地說，一個指針是一個地址， 是一個常量。而一個指針變量卻可以被賦予不同的指針值，是變。 但在常把指針變量簡稱為指針。為了避免混淆，我們中約定：“指針”是指地址， 是常量，“指針變量”是指取值為地址的變量。 定義指針的目的是為了通過指針去訪問內(nèi)存單元。

      既然指針變量的值是一個地址， 那么這個地址不僅可以是變量的地址， 也可以是其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址。在一個指針變量中存放一
      個數(shù)組或一個函數(shù)的首地址有何意義呢？ 因?yàn)閿?shù)組或函數(shù)都是連續(xù)存放的。通過訪問指針變量取得了數(shù)組或函數(shù)的首地址， 也就找到了該數(shù)組或函數(shù)。這樣一來， 凡是出現(xiàn)數(shù)組，函數(shù)的地方都可以用一個指針變量來表示， 只要該指針變量中賦予數(shù)組或函數(shù)的首地址即可。這樣做， 將會使程序的概念十分清楚，程序本身也精練，高效。在C語言中， 一種數(shù)據(jù)類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往都占有一組連續(xù)的內(nèi)存單元。 用“地址”這個概念并不能很好地描述一種數(shù)據(jù)類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 而“指針”雖然實(shí)際上也是一個地址，但它卻是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的首地址， 它是“指向”一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的，因而概念更為清楚，表示更為明確。 這也是引入“指針”概念的一個重要原因。

文件型指針

#include<stdio.h>

int main()

{

  int *ptr;   // 聲明一個int指針

  int val = 1;  // 聲明一個int值

  ptr = &val;  // 為指針分配一個int值的引用

  int deref = *ptr;  // 對指針進(jìn)行取值，打印存儲在指針地址中的內(nèi)容

  printf("deref地址=%ld,值=%d\n",ptr, deref);

}

第2行，我們通過*操作符聲明了一個int指針。接著我們聲明了一個int變量并賦值為1。然后我們用int變量的地址初始化我們的int指針。接下來對int指針取值，用變量的內(nèi)存地址初始化int指針。最終，我們打印輸出變量值，內(nèi)容為1。

第6行的&val是一個引用。在val變量聲明并初始化內(nèi)存之后，通過在變量名之前使用地址操作符&我們可以直接引用變量的內(nèi)存地址。

第8行，我們再一次使用*操作符來對該指針取值，可直接獲得指針指向的內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)。由于指針聲明的類型是int，所以取到的值是指針指向的內(nèi)存地址存儲的int值。

指針與數(shù)組

#include<stdio.h>

int main()

{

         intmyarray[4] = {1,2,3,0};

   int *ptr = myarray;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

}

C語言的數(shù)組表示一段連續(xù)的內(nèi)存空間，用來存儲多個特定類型的對象。與之相反，指針用來存儲單個內(nèi)存地址。數(shù)組和指針不是同一種結(jié)構(gòu)因此不可以互相轉(zhuǎn)換。而數(shù)組變量指向了數(shù)組的第一個元素的內(nèi)存地址。

一個數(shù)組變量是一個常量。即使指針變量指向同樣的地址或者一個不同的數(shù)組，也不能把指針賦值給數(shù)組變量。也不可以將一個數(shù)組變量賦值給另一個數(shù)組。然而，可以把一個數(shù)組變量賦值給指針，這一點(diǎn)似乎讓人感到費(fèi)解。把數(shù)組變量賦值給指針時，實(shí)際上是把指向數(shù)組第一個元素的地址賦給指針。

指針與結(jié)構(gòu)體

#include<stdio.h>

struct person {

  intage;

 char *name;

};

int main()

{

 struct person first;

 struct person *ptr;

 first.age = 21;

 char *fullname = "full name";

 first.name = fullname;

  ptr= &first;

 printf("age=%d, name=%s\n", first.age, ptr->name);

}

#include<stdio.h>

#include <stdio.h> 

#include <conio.h> 

#include <string.h> 

#include <stdlib.h>  

main()

{

  int count,*array; /*count是一個計(jì)數(shù)器，array是一個整型指針，也可以理解為指向一個整型數(shù)組的首地址*/

  if((array=(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)

   {

    printf("不能成功分配存儲空間。");

    exit(1);

   }

  for (count=0;count<10;count++) /*給數(shù)組賦值*/

     array[count]=count;

  for(count=0;count<10;count++) /*打印數(shù)組元素*/

     printf("%d-",array[count]);

}

上例中動態(tài)分配了10個整型存儲區(qū)域，然后進(jìn)行賦值并打印。例中if((array=(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語句可以分為以下幾步：
1）分配10個整型的連續(xù)存儲空間，并返回一個指向其起始地址的整型指針
2）把此整型指針地址賦給array
3）檢測返回值是否為NULL
2、free函數(shù)
由于內(nèi)存區(qū)域總是有限的，不能不限制地分配下去，而且一個程序要盡量節(jié)省資源，所以當(dāng)所分配的內(nèi)存區(qū)域不用時，就要釋放它，以便其它的變量或者程序使用。這時我們就要用到free函數(shù)。
其函數(shù)原型是：
void free(void *p)
作用是釋放指針p所指向的內(nèi)存區(qū)。
其參數(shù)p必須是先前調(diào)用malloc函數(shù)或calloc函數(shù)（另一個動態(tài)分配存儲區(qū)域的函數(shù)）時返回的指針。給free函數(shù)傳遞其它的值很可能造成死機(jī)或其它災(zāi)難性的后果。
注意：這里重要的是指針的值，而不是用來申請動態(tài)內(nèi)存的指針本身。例：
int *p1,*p2;
p1=malloc(10*sizeof(int));
p2=p1;
……
free(p1) /*或者free(p2)*/
malloc返回值賦給p1，又把p1的值賦給p2，所以此時p1，p2都可作為free函數(shù)的參數(shù)。
malloc函數(shù)是對存儲區(qū)域進(jìn)行分配的。
free函數(shù)是釋放已經(jīng)不用的內(nèi)存區(qū)域的。

malloc函數(shù)
malloc函數(shù)的原型為：
void *malloc (unsigned int size)
其作用是在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一個長度為size的連續(xù)空間。其參數(shù)是一個無符號×××數(shù)，返回值是一個指向所分配的連續(xù)存儲域的起始地址的指針。還有一點(diǎn)必須注意的是，當(dāng)函數(shù)未能成功分配存儲空間（如內(nèi)存不足）就會返回一個NULL指針。所以在調(diào)用該函數(shù)時應(yīng)該檢測返回值是否為NULL并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

心得體會：

堂上要講授許多關(guān)于c語言的語法規(guī)則，聽起來十分枯燥無味，也不容易記住，死記硬背是不可取的。然而要使用c語言這個工具解決實(shí)際問題，又必須掌握它。通過多次上機(jī)練習(xí)，對于語法知識有了感性的認(rèn)識，加深對它的理解，在理解的基礎(chǔ)上就會自然而然地掌握c語言的語法規(guī)定。對于一些內(nèi)容自己認(rèn)為在課堂上聽懂了，但上機(jī)實(shí)踐中會發(fā)現(xiàn)原來(轉(zhuǎn)載自第。)理解的偏差，這是由于大部分學(xué)生是初次接觸程序設(shè)計(jì)，缺乏程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐所致。

學(xué)習(xí)c語言不能停留在學(xué)習(xí)它的語法規(guī)則，而是利用學(xué)到的知識編寫c語言程序，解決實(shí)際問題。即把c語言作為工具，描述解決實(shí)際問題的步驟，由計(jì)算機(jī)幫助我們解題。只有通過上機(jī)才能檢驗(yàn)自己是否掌握c語言、自己編寫的程序是否能夠正確地解題。