計算機軟考程序員備考：程序設計知識點(5)

　　5.2 指針變量的應用

　　1.指向變目的指針變量

　　當指針變量指向某個對象(它的值不是NULL)時，可以用

　　* 指針變量

　　引用指針變量所指向的對象。如語句：

　　ip=&i;

　　j=* ip;

　　實現(xiàn)將指針變量ip所指變量的內(nèi)容(即變量i的內(nèi)容)賦給變量j。其中，賦位號右邊的*ip 表示引用中所指變量的內(nèi)容。上述賦值等價于：

　　j=1;

　　語句

　　*ip=200;

　　實現(xiàn)向指針變量ip所指變量(即變量i)賦值200。其中，賦值號左邊的。ip表示引用ip所指變量。上述賦值等價于

　　i=200;

　　一般地，記號“* 指針變量名”與指針變量所指變量的“變量名”等價。要特別注意：指針變量之間的賦值，指針變量所指向的變量之間的賦值，這兩種賦值在表示方法上的區(qū)別。如語句

　　intpt=ip;

　　使兩個指針變量intpt與ip指向同一個對象，或都不指向任何對象(如果ip的值為NULL)。而語句

　　* intpt=*ip;

　　實現(xiàn)將ip所指變量的值賦給intpt所指的變量。這里要求中與intpt的值都不可以是NULL。通過指針變量引用它所指的變量，實際引用哪一個變量，取決于指針變量的值。改變指針變量的值，就是改變了它的指向。指針變量最主要的應用有兩個方面：一是讓指針變量指向數(shù)組的元素，以便逐一改變指針變量的指向，遍歷數(shù)組的全部元素;二是讓函數(shù)設置指針形式參數(shù)，讓函數(shù)體中的代碼通過指針形式參數(shù)引用調(diào)用環(huán)境中的變量或函數(shù)。

　　為正確使用指針變量和它所指向的對象，特指出以下幾點注意事項：

　　(1)指針變量定義與引用指針變量所指對象采用相似的標記形式(* 指針變量名)，但它們的作用與意義是完全不同的。在指針變量定義中(如int *ip;)，指針變量名之前的符號“*”說明其隨后的標識符是指針變量名。如果指針變量定義時帶有初始化表達式，如

　　int i， * ip=&i;

　　初始化表達式的地址是賦給指針變量本身，而不是指針變量所指對象(實際上，在初始化之前，指針變量還未指向任何對象)。

　　(2)通過指向變量i的指針變量ip引用變量三與直接按其名i引用變量i ，效果是相同的，凡直接按名可引用處，也可以用指向它的某個指針變量間接引用它。如有

　　int i， *ip=&i;

　　則凡變量i能使用的地方，*ip一樣能用。

　　(3)因單目運算符* 、&、++和--是從右向左結(jié)合的。要注意分清運算對象是指針變量、還是指針變量所指對象。如有

　　int i，j，*ip=&i;

　　語句

　　j=++*ip;

　　是指 ip所指向的變量(變量i)的內(nèi)容加1，加1后的值賦給變量j。也就是說，++*ip相當于++(*ip)。而語句j=*ip++;相當于語句j=*ip; ip++;這是因為先求值的是表達式 ip++，它的求值規(guī)則是，表達式的值為原來ip的位，然后ip的內(nèi)容增加了 1個單位。所以。 ip++的表達式值與*ip相同，并在*ip++求出表達式值的同時，指針變量ip增加了1個單位。這樣，ip不再指向變量i，這種情況常用在指針指向數(shù)組元素的情況，在引用數(shù)組某元素之后，自動指向數(shù)組的下一個元素。而語句j=(*ip)++;則是先引用ip所指向的對象，取ip所指向的對象的內(nèi)容賦給j，并讓中所指向的對象的內(nèi)容增加1個單位。

　　2.指向一維數(shù)組元素的指針變量

　　指針變量也能指向數(shù)組的元素。設有以下變量定義：

　　int a[100]，*p;

　　賦值運算p=&a[0]使p指向a[0]。表示&a[0]還有更簡潔的方法，即數(shù)組名a。按約定，一維數(shù)組名表達式的值為數(shù)組存儲區(qū)域的開始地址，即數(shù)組首元素的指針。對指向數(shù)組元素的指針允許作有限的運算。設有代碼：

　　int *p,*q，a[100] ;

　　p=&a[10] ; q=&a[50] ;

　　(1)指向數(shù)組元素的指針可與整數(shù)進行加減運算。利用數(shù)組元素在內(nèi)存中順序連續(xù)存放的規(guī)定，和地址運算規(guī)則，有表達式 a+1為 a[1] 的地址，a+2為 a[2]的地址。一般地，表達式a+i為a[i]的地址。把這個結(jié)論應用于指向數(shù)組元素的指針，同樣地成立。若p的值為a[0]的地址，則表達式p+i的值為a[i]的地址�；蛘哒f，p+i的值為指向a[i]的指針值。若p指向數(shù)組元素 a[10]，則 p+n就表示指向數(shù)組元素 a[10+n]，這里n是任意的整數(shù)表達式。

　　一般地，當指針變量指向數(shù)組a的元素時，不論數(shù)組元素的類型是什么，指針和整數(shù)n進行加減運算時，總是根據(jù)所指元素的數(shù)據(jù)存儲字節(jié)長度 sizeof a[0] ，對n放大，保證加減n，使指針植向前或向后移動n個元素位置。

　　(2)當兩個指針指向同一個數(shù)組的元素時，允許兩個指針作減法運算。其絕對值等于兩指針所指數(shù)組元素之間相差的元素個數(shù)。如表達式&a[4O]-&a[0]的值為40。

　　(3)當兩個指針指向同一個數(shù)組的元素時，這兩個指針可以作關(guān)系比較(<，<=, ==，>，>=，!=)。若兩指針p和q指向同一個數(shù)組的元素，則p==q為真表示p，q指向數(shù)組的同一個元素;若p

　　利用運算符*可引用指針所指對象，*(a+i)表示引用a+i所指向的數(shù)組元素a[i] 。這樣。(a+i)就是 a[i]。對于指向數(shù)組元素的指針變量p，若p指向a[10]，*(p+i)表示引用p+i所指向的數(shù)組元素 a[10+i]。

　　與用數(shù)組名和下橋引用數(shù)組元素的標記法相一致，指向數(shù)組元素的指針變量也可帶下標引用數(shù)組的元素，即*(p+i)也可寫成p[i] 。但若p=&a[10]，則p[i]引用的是a[10+i]，p[2]引用的是a[8]。

　　綜上所述，引用數(shù)組元素有以下多種形式：

　　(1)用數(shù)組元素的下標引用數(shù)組元素，如 a[5]。

　　(2)利用數(shù)組名表達式的值是數(shù)組首元素指針的約定，可利用指針表達式間接引用數(shù)組元素，如*(a+i) 。

　　(3)利用指向數(shù)組元素的指針變量，用它構(gòu)成指向數(shù)組元素的指針表達式，并用該表達式引用數(shù)組元素。如*(p+i)或p[i]。

　　這里要強調(diào)指出用數(shù)組名a表達數(shù)組元素指針與用指向數(shù)組元素的指針p來表達數(shù)組元素的指針，在實際應用上的區(qū)別：p是變量，其值可改變，如p++;而數(shù)組名a只代表數(shù)組a的首元素的指針，它是不可改變的，程序只能把它作為常量使用。

　　3.指向字符串的指針變目

　　通常所說的字符串指針就是指向字符率某字符的字符指針。因字符率存儲于字符數(shù)組中，所以字符串指針也就是指向數(shù)組元素的指針。

　　為程序中引入的字符串常量提供存儲空間有兩種方法。一是把字符率常量存放在一個字符數(shù)組中。例如：

　　char s[]=“I am a string.”;

　　數(shù)組s共有15個元素，其中 s[14] 為‘\0' 字符。對于這種情況，編譯程序根據(jù)字符串常量所需的字節(jié)數(shù)為字符數(shù)組分配存儲，并把字符串復寫到數(shù)組中，即對數(shù)組初始化。另一種方法是由編譯系統(tǒng)將字符串常量與程序中出現(xiàn)的其它常量一起存放在常量存儲區(qū)中。程序為了能訪問存于常量存儲區(qū)中的字符串常量，可用一個字符指針指向它的第一個字符。當字符串常量出現(xiàn)在表達式中時，系統(tǒng)將字符率常量放入常量存儲區(qū)，而把表達式轉(zhuǎn)換成字符指針，指向該字符串常量的第一個字符。因此，可在定義字符指針變量時給它初始化指向某字符串常量，或用字符申常量給字符指針變量賦值，這兩種方法都使字符指針指向字符串常量的第一個字符。例如：

　　char *cp1，*cp2=“I am a string”;/*定義字符指針變量，并賦初值*/

　　cp1=“Another string”;/* 先定義字符指針變量，然后按需要賦初值*/

　　上述代碼使字符指針變量cp2指向字符率常量“I am a string”的第一個字符I，使cpl指向字符串常量“Another string”的第一個字符 A。

　　4.指向二維數(shù)組中的某個一維數(shù)組的指針變量

　　如有一個二維數(shù)組，且指針變量所指的是二維數(shù)組中的一整行，則指針變量另有一些很有意義的性質(zhì)。設有二維數(shù)組為

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

　　這里，數(shù)組a有3行4列。按行來看數(shù)組a，數(shù)組a有三個元素，分別為a[0],a[1],a[2]。它們又分別是一個一維數(shù)組，各有4個元素。例如，a[0]所代表的一維數(shù)組為

　　a[0][0] 、a[0][l] 、a[0]p[2], a[0][3]。

　　一維數(shù)組名表達式的值是數(shù)組首元素(下標為0)的地址，二維數(shù)組名a表達式是a的首行a[0]的地址。一般地，a+i可以看作二維數(shù)組a的第i+1行的首地址。

　　因二維數(shù)組a能用a[0].a[1]、a[2] 分別表示它的各行，所以a[0]能表示用a[0]標記的 a的第一行的首元素 a[0][0] 的地址;a[1] 能表示用 a[l] 標記的 a的第二行的首元素 a[l][0] 的地址。一般地，a[i]能表示用 a[i]標記的a的第i+1行的首元素a[i][0]的地址。由于數(shù)組的開始地址與數(shù)組首元素的地址相同，這樣，a+i與a[i]應有相同的值，但它們的意義不同，a+i表示用a[i]標記的a的第i+1行的首地址，a[i]表示用a[i]標記的a的第i+l行的首元素a[i][0]的地址。另外，因a[i]可寫成*(a+i)，所以a+i與*(a+i)也有不同意義，而值相等。a[i]或*(a+i) 表示二維數(shù)組a的元素a[i][0]的地址，即&a[i][0]。根據(jù)地址運算規(guī)則，a[i]+j即代表數(shù)組a的元素a[i][j]的地址，即&a[i][j]。因a[i]與*(a+i)等價，所以*(a+i) +j也與&a[i][j]等價。

　　由二維數(shù)組元素a[i][j]的地址有多種表示形式，數(shù)組元素a[i][j]也有以下三種等價表示形式：*(a[i]+j)、*(*(a+i)+j)、(*(a+i))[i]。特別是對于a[0][0]，它的等價表示形式有*a[0]和**a。數(shù)組元素a[i][j]的地址也有三種等價的表示形式：a[i]+j、*(a+i)+j、&a[i][j]。

　　也可以定義指向二維數(shù)組中某行由若干個元素所組成的一維數(shù)組的指針變量。如代碼

　　int (*p)[4];

　　定義指針變量p能指向一個由四個int型元素組成的數(shù)組。指針變量p不同于前面介紹的指向整型變量的指針。在那里，指向整型變量的指針變量指向整型數(shù)組的某個元素時，指針增減1運算，表示指針指向數(shù)組的下一個或前一個元素。在這里，p是一個指向由四個整型元素組成的數(shù)組，對p作增減1運算，就表示向前進或向后退四個整型元素。用例子說明指向由若干個元素所組成的數(shù)組指針的用法，如有變量定義

　　int a[3][4]，(*p)[4];

　　則賦值p=a+l，使p指向二維數(shù)組a的第二行，表達式p+l的值為指向二維數(shù)組a的第三行。同二維數(shù)組元素的地址計算規(guī)則相對應，若 P=a+1，則*p+j指向a[l][j];*(p+i) +j，或者p[i]則指向數(shù)組a的元素a[i+l][j]。二維數(shù)組名和指向數(shù)組的指針與數(shù)組元素位置之間的關(guān)系如圖5.2所示。