计算机软考程序员备考：程序设计知识点(5)

　　5.2 指针变量的应用

　　1.指向变目的指针变量

　　当指针变量指向某个对象(它的值不是NULL)时，可以用

　　* 指针变量

　　引用指针变量所指向的对象。如语句：

　　ip=&i;

　　j=* ip;

　　实现将指针变量ip所指变量的内容(即变量i的内容)赋给变量j。其中，赋位号右边的*ip 表示引用中所指变量的内容。上述赋值等价于：

　　j=1;

　　语句

　　*ip=200;

　　实现向指针变量ip所指变量(即变量i)赋值200。其中，赋值号左边的。ip表示引用ip所指变量。上述赋值等价于

　　i=200;

　　一般地，记号“* 指针变量名”与指针变量所指变量的“变量名”等价。要特别注意：指针变量之间的赋值，指针变量所指向的变量之间的赋值，这两种赋值在表示方法上的区别。如语句

　　intpt=ip;

　　使两个指针变量intpt与ip指向同一个对象，或都不指向任何对象(如果ip的值为NULL)。而语句

　　* intpt=*ip;

　　实现将ip所指变量的值赋给intpt所指的变量。这里要求中与intpt的值都不可以是NULL。通过指针变量引用它所指的变量，实际引用哪一个变量，取决于指针变量的值。改变指针变量的值，就是改变了它的指向。指针变量最主要的应用有两个方面：一是让指针变量指向数组的元素，以便逐一改变指针变量的指向，遍历数组的全部元素;二是让函数设置指针形式参数，让函数体中的代码通过指针形式参数引用调用环境中的变量或函数。

　　为正确使用指针变量和它所指向的对象，特指出以下几点注意事项：

　　(1)指针变量定义与引用指针变量所指对象采用相似的标记形式(* 指针变量名)，但它们的作用与意义是完全不同的。在指针变量定义中(如int *ip;)，指针变量名之前的符号“*”说明其随后的标识符是指针变量名。如果指针变量定义时带有初始化表达式，如

　　int i， * ip=&i;

　　初始化表达式的地址是赋给指针变量本身，而不是指针变量所指对象(实际上，在初始化之前，指针变量还未指向任何对象)。

　　(2)通过指向变量i的指针变量ip引用变量三与直接按其名i引用变量i ，效果是相同的，凡直接按名可引用处，也可以用指向它的某个指针变量间接引用它。如有

　　int i， *ip=&i;

　　则凡变量i能使用的地方，*ip一样能用。

　　(3)因单目运算符* 、&、++和--是从右向左结合的。要注意分清运算对象是指针变量、还是指针变量所指对象。如有

　　int i，j，*ip=&i;

　　语句

　　j=++*ip;

　　是指 ip所指向的变量(变量i)的内容加1，加1后的值赋给变量j。也就是说，++*ip相当于++(*ip)。而语句j=*ip++;相当于语句j=*ip; ip++;这是因为先求值的是表达式 ip++，它的求值规则是，表达式的值为原来ip的位，然后ip的内容增加了 1个单位。所以。 ip++的表达式值与*ip相同，并在*ip++求出表达式值的同时，指针变量ip增加了1个单位。这样，ip不再指向变量i，这种情况常用在指针指向数组元素的情况，在引用数组某元素之后，自动指向数组的下一个元素。而语句j=(*ip)++;则是先引用ip所指向的对象，取ip所指向的对象的内容赋给j，并让中所指向的对象的内容增加1个单位。

　　2.指向一维数组元素的指针变量

　　指针变量也能指向数组的元素。设有以下变量定义：

　　int a[100]，*p;

　　赋值运算p=&a[0]使p指向a[0]。表示&a[0]还有更简洁的方法，即数组名a。按约定，一维数组名表达式的值为数组存储区域的开始地址，即数组首元素的指针。对指向数组元素的指针允许作有限的运算。设有代码：

　　int *p,*q，a[100] ;

　　p=&a[10] ; q=&a[50] ;

　　(1)指向数组元素的指针可与整数进行加减运算。利用数组元素在内存中顺序连续存放的规定，和地址运算规则，有表达式 a+1为 a[1] 的地址，a+2为 a[2]的地址。一般地，表达式a+i为a[i]的地址。把这个结论应用于指向数组元素的指针，同样地成立。若p的值为a[0]的地址，则表达式p+i的值为a[i]的地址。或者说，p+i的值为指向a[i]的指针值。若p指向数组元素 a[10]，则 p+n就表示指向数组元素 a[10+n]，这里n是任意的整数表达式。

　　一般地，当指针变量指向数组a的元素时，不论数组元素的类型是什么，指针和整数n进行加减运算时，总是根据所指元素的数据存储字节长度 sizeof a[0] ，对n放大，保证加减n，使指针植向前或向后移动n个元素位置。

　　(2)当两个指针指向同一个数组的元素时，允许两个指针作减法运算。其绝对值等于两指针所指数组元素之间相差的元素个数。如表达式&a[4O]-&a[0]的值为40。

　　(3)当两个指针指向同一个数组的元素时，这两个指针可以作关系比较(<，<=, ==，>，>=，!=)。若两指针p和q指向同一个数组的元素，则p==q为真表示p，q指向数组的同一个元素;若p

　　利用运算符*可引用指针所指对象，*(a+i)表示引用a+i所指向的数组元素a[i] 。这样。(a+i)就是 a[i]。对于指向数组元素的指针变量p，若p指向a[10]，*(p+i)表示引用p+i所指向的数组元素 a[10+i]。

　　与用数组名和下桥引用数组元素的标记法相一致，指向数组元素的指针变量也可带下标引用数组的元素，即*(p+i)也可写成p[i] 。但若p=&a[10]，则p[i]引用的是a[10+i]，p[2]引用的是a[8]。

　　综上所述，引用数组元素有以下多种形式：

　　(1)用数组元素的下标引用数组元素，如 a[5]。

　　(2)利用数组名表达式的值是数组首元素指针的约定，可利用指针表达式间接引用数组元素，如*(a+i) 。

　　(3)利用指向数组元素的指针变量，用它构成指向数组元素的指针表达式，并用该表达式引用数组元素。如*(p+i)或p[i]。

　　这里要强调指出用数组名a表达数组元素指针与用指向数组元素的指针p来表达数组元素的指针，在实际应用上的区别：p是变量，其值可改变，如p++;而数组名a只代表数组a的首元素的指针，它是不可改变的，程序只能把它作为常量使用。

　　3.指向字符串的指针变目

　　通常所说的字符串指针就是指向字符率某字符的字符指针。因字符率存储于字符数组中，所以字符串指针也就是指向数组元素的指针。

　　为程序中引入的字符串常量提供存储空间有两种方法。一是把字符率常量存放在一个字符数组中。例如：

　　char s[]=“I am a string.”;

　　数组s共有15个元素，其中 s[14] 为‘\0' 字符。对于这种情况，编译程序根据字符串常量所需的字节数为字符数组分配存储，并把字符串复写到数组中，即对数组初始化。另一种方法是由编译系统将字符串常量与程序中出现的其它常量一起存放在常量存储区中。程序为了能访问存于常量存储区中的字符串常量，可用一个字符指针指向它的第一个字符。当字符串常量出现在表达式中时，系统将字符率常量放入常量存储区，而把表达式转换成字符指针，指向该字符串常量的第一个字符。因此，可在定义字符指针变量时给它初始化指向某字符串常量，或用字符申常量给字符指针变量赋值，这两种方法都使字符指针指向字符串常量的第一个字符。例如：

　　char *cp1，*cp2=“I am a string”;/*定义字符指针变量，并赋初值*/

　　cp1=“Another string”;/* 先定义字符指针变量，然后按需要赋初值*/

　　上述代码使字符指针变量cp2指向字符率常量“I am a string”的第一个字符I，使cpl指向字符串常量“Another string”的第一个字符 A。

　　4.指向二维数组中的某个一维数组的指针变量

　　如有一个二维数组，且指针变量所指的是二维数组中的一整行，则指针变量另有一些很有意义的性质。设有二维数组为

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

　　这里，数组a有3行4列。按行来看数组a，数组a有三个元素，分别为a[0],a[1],a[2]。它们又分别是一个一维数组，各有4个元素。例如，a[0]所代表的一维数组为

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

　　一维数组名表达式的值是数组首元素(下标为0)的地址，二维数组名a表达式是a的首行a[0]的地址。一般地，a+i可以看作二维数组a的第i+1行的首地址。

　　因二维数组a能用a[0].a[1]、a[2] 分别表示它的各行，所以a[0]能表示用a[0]标记的 a的第一行的首元素 a[0][0] 的地址;a[1] 能表示用 a[l] 标记的 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]标记的a的第i+1行的首元素a[i][0]的地址。由于数组的开始地址与数组首元素的地址相同，这样，a+i与a[i]应有相同的值，但它们的意义不同，a+i表示用a[i]标记的a的第i+1行的首地址，a[i]表示用a[i]标记的a的第i+l行的首元素a[i][0]的地址。另外，因a[i]可写成*(a+i)，所以a+i与*(a+i)也有不同意义，而值相等。a[i]或*(a+i) 表示二维数组a的元素a[i][0]的地址，即&a[i][0]。根据地址运算规则，a[i]+j即代表数组a的元素a[i][j]的地址，即&a[i][j]。因a[i]与*(a+i)等价，所以*(a+i) +j也与&a[i][j]等价。

　　由二维数组元素a[i][j]的地址有多种表示形式，数组元素a[i][j]也有以下三种等价表示形式：*(a[i]+j)、*(*(a+i)+j)、(*(a+i))[i]。特别是对于a[0][0]，它的等价表示形式有*a[0]和**a。数组元素a[i][j]的地址也有三种等价的表示形式：a[i]+j、*(a+i)+j、&a[i][j]。

　　也可以定义指向二维数组中某行由若干个元素所组成的一维数组的指针变量。如代码

　　int (*p)[4];

　　定义指针变量p能指向一个由四个int型元素组成的数组。指针变量p不同于前面介绍的指向整型变量的指针。在那里，指向整型变量的指针变量指向整型数组的某个元素时，指针增减1运算，表示指针指向数组的下一个或前一个元素。在这里，p是一个指向由四个整型元素组成的数组，对p作增减1运算，就表示向前进或向后退四个整型元素。用例子说明指向由若干个元素所组成的数组指针的用法，如有变量定义

　　int a[3][4]，(*p)[4];

　　则赋值p=a+l，使p指向二维数组a的第二行，表达式p+l的值为指向二维数组a的第三行。同二维数组元素的地址计算规则相对应，若 P=a+1，则*p+j指向a[l][j];*(p+i) +j，或者p[i]则指向数组a的元素a[i+l][j]。二维数组名和指向数组的指针与数组元素位置之间的关系如图5.2所示。