C語言中指針探討

李帥　于子鈞　谷浩榮

摘 要：C語言是某一個實體的地址，當(dāng)我們在使用C語言進(jìn)行編寫程序的時候，就一定會使用上指針，指針的操作是編寫程序的一個點。如何更好地使用指針，將是我們進(jìn)行更好的書寫程序的關(guān)鍵。指針變量的運用是C語言程序設(shè)計的重要核心部分。程序中的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的有效讀取及程序執(zhí)行效率的提高多數(shù)情況取決于是否靈活使用指針。本文旨在探索C語言程序設(shè)計實踐過程中如何正確操作指針變量，從而方便操作與之關(guān)聯(lián)的字符串、數(shù)組、函數(shù)間數(shù)據(jù)的傳遞，繼而解決C語言程序設(shè)計中的許多實際問題。

關(guān)鍵詞：C語言；指針；數(shù)組；地址

地址：在計算機中，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，在前面已有詳細(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。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，是變量。但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，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。因為數(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。

1 指針

所謂的指針，本質(zhì)上就是地址。指針變量的值，就是地址的值，當(dāng)取值運算時就是到對應(yīng)的內(nèi)存地址上，依照指針類型進(jìn)行取值。指針是一個地址，指向的是個類型：我們知道，c語言中的類型有int，char，bool（這個不常用），一般我們使用int，char就可以滿足一般的類型需求的，如果對于變量的長度過大，就是用long，float，double，關(guān)于各個類型使用的長度問題，可以使用sizeof（int）或者sizeof（long）來查看各個類型，在系統(tǒng)中的小。

而指針就是一個8個字節(jié)（64系統(tǒng)）。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，是變量。但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。

指針指向的是地址，地址指向的是內(nèi)容：

我們需要一個變量，來存儲地址，這個變量的值是地址，但是我們可以通過修改變量的值，來不斷地改變地址，但是，我們?nèi)绻枰淖冊搨€地址的值的話，就需要，對地址的值進(jìn)行修改，而不改變地址。

inta=10；

int*p；

p=&a；

*p=11；

a=？

這里我們看到，p是一個變量，我們使用p來存儲變量a的地址，這是，我們使用*p對于這個變量進(jìn)行賦值，那么a的值最后，是多少呢，結(jié)果是11，因為我們使用*p賦值，就相當(dāng)于a=11，賦值效果一樣的。

指針的指針，是面對于指針的變量：

我們說，指針的指針的時候，就有點不清楚了，到底怎么區(qū)分指針和指針的指針呢？

char*p；

char**pr；

pr=&p；

我們這樣看就清楚了一點，char*（*pr）；*pr是一個存儲的值為指針的變量，pr就是存儲上個變量地址的變量。整合起來就是，pr是一個存儲的值為指針的地址的變量。這樣，我們就基本，對于指針有一個直接的了解了。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。

2 指針的類型指針的類型

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：

第一，int*ptr；//指針的類型是int*。

第二，char*ptr；//指針的類型是char*。

第三，int**ptr；//指針的類型是int**。

第四，int（*ptr）[3]；//指針的類型是int（*）[3]。

第五，int*（*ptr）[4]；//指針的類型是int*（*）[4]。

3 指針指向的類型

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?biāo)赶虻念愋?。例如?/p>

第一，int*ptr；//指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt。

第二，char*ptr；//指針?biāo)赶虻念愋褪莄har。

第三，int**ptr；//指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt*。

第四，int（*ptr）[3]；//指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt（）[3]。

第五，int*（*ptr）[4]；//指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt*（）[4]。

4 指針變量與變量指針

常量指針：該指針是一個常量，不可改變，指向某個地址之后就不能改變了，但他所指向的單元是可以改變的，很容易與指針常量弄混，所以一般讀的時候讀成常量指向，從字面上看就是一個常量指向某個地址。指針常量說明該指針?biāo)赶虻氖莾?nèi)容不可改變，但其自身是一個變量，可以改變指向的內(nèi)容，讀的時候讀成指向常量，從字面上看就是指向某個常量。

5 C語言指針的作用

指針可以直接操作內(nèi)存，理解為直接操作內(nèi)存的優(yōu)點有哪些。

第一，效率更高，這個很容易理解，直接操作內(nèi)存，效率必然更高。

第二，可以寫復(fù)雜度更高的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個也好理解，程序員可以操作內(nèi)存，當(dāng)然可以寫出靈活、復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

第三，編寫出簡潔、緊湊、高效的程序。

6 結(jié)語

C語言是一種面向過程的程學(xué)設(shè)計語言，在代碼量超過一定大額數(shù)額后程序設(shè)計的效率會明顯下降，這是它相對于其他的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言的缺點，但是它的優(yōu)點是可以比其他的語言更加的接近于硬件底層，這種特性直接導(dǎo)致它可以用來設(shè)計計算機操作系統(tǒng)，Unix就是它的產(chǎn)物！所以說C語言有著其他的語言不可替代的功能，既有缺點，也有優(yōu)點。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁馮蘭.對C語言中指針的探討[J].和田師范專科學(xué)校學(xué)報，2006，26（5）.

[2] 許晶. C語言中指針運用與探索[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（23）.

作者簡介：李帥（1997—），男，湖南衡陽人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。

于子鈞（1995—），男，遼寧丹東人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。

谷浩榮（1996—），男，遼寧營口人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。