概覽

指針是C語言的精髓，但是很多初學(xué)者往往對(duì)于指針的概念并不深刻，以至于學(xué)完之后隨著時(shí)間的推移越來越模糊，感覺指針難以掌握，本文通過簡(jiǎn)單的例子試圖將指針解釋清楚，今天的重點(diǎn)有幾個(gè)方面：

什么是指針 數(shù)組和指針 函數(shù)指針

什么是指針

存放變量地址的變量我們稱之為“指針變量”,簡(jiǎn)單的說變量p中存儲(chǔ)的是變量a的地址,那么p就可以稱為是指針變量,或者說p指向a。當(dāng)我們?cè)L問a變量的時(shí)候其實(shí)是程序先根據(jù)a取得a對(duì)應(yīng)的地址，再到這個(gè)地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間中拿到a的值，這種方式我們稱之為“直接引用”；而當(dāng)我們通過p取得a的時(shí)候首先要先根據(jù)p轉(zhuǎn)換成p對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)地址，再根據(jù)這個(gè)地址到其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間中拿到存儲(chǔ)內(nèi)容，它的內(nèi)容其實(shí)就是a的地址，然后根據(jù)這個(gè)地址到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間中取得對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，這個(gè)內(nèi)容就是a的值，這種通過p找到a對(duì)應(yīng)地址再取值的方式成為“間接引用”。這里以表格形式列出a和p的存儲(chǔ)以幫助大家理解上面說的內(nèi)容：

接下來，看一下指針的賦值

//// main.c// Point//// Created by Kenshin Cui on 14-7-05.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include int main(int argc, const char * argv[]) {    int a=1;  int *p;  p=&a; //也可以直接給指針變量賦值：int *p=&a;  printf("address(a)=%x,address(p)=%x/n",&a,p); //結(jié)果：address(a)=5fbff81c,address(p)=5fbff81c  printf("a=%d,p=%d/n",a,*p); //結(jié)果：a=1,p=1  *p=2;  printf("a=%d,*p=%d/n",a,*p); //結(jié)果：a=2,p=2    int b=8;  char c= 1;  int *q=&c;  printf("address(b)=%x,address(c)=%x/n",&b,&c);//結(jié)果：  printf("c=%d,q=%d/n", c, *q); //結(jié)果：c=1,q=2049，為什么q的值不是1呢？    return 0;}

需要說明兩點(diǎn)：

a.int *p;中的*只是表示p變量是一個(gè)指針變量；而打印*p的時(shí)候，*p中的*是操作符，表示p指針指向的變量的存儲(chǔ)空間（當(dāng)前存儲(chǔ)就是1），同時(shí)我們也看到了*p==a；修改了*p也就是修改了p指向的存儲(chǔ)空間的內(nèi)容，也就修改了a，所以第二次打印a=2;

b.指針?biāo)赶虻念愋捅仨毢投x指針時(shí)聲明的類型相同；上面指針q定義成了int型而指向了char型，結(jié)果輸出*q打印出了2049，具體原因見下圖（假設(shè)在16位編譯器下，指針長(zhǎng)度為2字節(jié)）

由于局部變量是存儲(chǔ)在棧里面的，所以先存儲(chǔ)b再存儲(chǔ)a、p，當(dāng)打印*p的時(shí)候，其實(shí)就是以p指向的地址對(duì)應(yīng)的空間開始取兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（因?yàn)槎xp的時(shí)候它指向的是int型，在16位編譯器下int類型的長(zhǎng)度為2），剛好定義的b和c空間連續(xù)，所以就取到b的其中一個(gè)字節(jié)，最后*p二進(jìn)制存儲(chǔ)為“0000100000000001”（見上圖黃色背景內(nèi)容），十進(jìn)制表示就是2049；

c.指針變量占用的空間和它所指向的變量類型無關(guān)，只跟編譯器位數(shù)有關(guān)（準(zhǔn)確的說只跟尋址方式有關(guān)）；

數(shù)組和指針

由于數(shù)組的存儲(chǔ)是連續(xù)的，數(shù)組名就是數(shù)組的地址，這樣一來數(shù)組和指針就有著很微妙的關(guān)系，先看以下例子：

//// main.c// Point//// Created by Kenshin Cui on 14-7-05.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include void changeValue(int a[]){  a[0]=2;}void changeValue2(int *p){  p[0]=3;}int main(int argc, const char * argv[]) {  int a[]={1,2,3};  int *p=&a[0]; //等價(jià)于：*p=a;    printf("len=%lu/n",sizeof(int));//取得int長(zhǎng)度為2    //指針加1代表地址向后挪動(dòng)所指向類型的長(zhǎng)度位（這里類型是int，長(zhǎng)度為2）  //也就是說p指向a[0],p+1指向a[1]，以此類推，所以我們通過指針也可以取出數(shù)組元素  for(int i=0;i

從上面的例子我們可以得出如下結(jié)論：

數(shù)組名a==&a[0]==*p； 如果p指向一個(gè)數(shù)組，那么p+1指向數(shù)組的下一個(gè)元素，同時(shí)注意p+1移動(dòng)的長(zhǎng)度并不固定，具體需要根據(jù)p指向的數(shù)據(jù)類型而定； 指針可以寫成p++形式，但是數(shù)組名不可以，因?yàn)閿?shù)組名是常量 不管函數(shù)的形參為數(shù)組還是指針，實(shí)參都可以使用數(shù)組名或指針；擴(kuò)展--字符串和指針

由于在C語言中字符串就是字符數(shù)組，下面不妨看一下字符串和數(shù)組的關(guān)系：

//// main.c// Point//// Created by Kenshin on 14-7-05.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include int main(int argc, const char * argv[]) {  char a[]="Kenshin";  printf("%x,%s/n",a,a);//結(jié)果：5fbff820,Kenshin，同一個(gè)變量a是輸出字符串還是輸出地址，根據(jù)格式參數(shù)而定  printf(a); //結(jié)果：Kenshin  printf("/n");    char b[]="Kenshin";  char *p=b;  printf("b=%s,p=%s/n",b,p);//結(jié)果：b=Kenshin,p=Kenshin    //指針存儲(chǔ)的是地址，而數(shù)組名存儲(chǔ)的也是地址，既然字符數(shù)組可以表示字符串，那么指向字符的指針同樣也可以，如下方式可以更簡(jiǎn)單的定義一個(gè)字符串  char *c="Kenshin"; //等價(jià)于char c[]="Kenshin";  printf("c=%s/n",c); //結(jié)果：c=Kenshin    return 0;}

以上代碼中注釋基本已經(jīng)很清楚了，這里需要指出是為什么printf(a)能夠直接輸出字符串呢？

我們看一下printf()的定義:int printf(const char * __restrict, ...) __printflike(1, 2);

其實(shí)printf的參數(shù)要求是指向字符類型的指針，而結(jié)合上面的例子和我們之前說的，如果函數(shù)形參是指針類型那么可以傳入函數(shù)名，因此也就能正確輸出字符串的內(nèi)容了。類似的還有上一篇文章中說的strcat()、strcpy()等函數(shù)均是如此。

函數(shù)指針

在弄清函數(shù)指針的問題之前，我們不妨先來看一下返回指針類型數(shù)據(jù)的函數(shù)，畢竟指針類型也是C語言的數(shù)據(jù)類型，下面以一個(gè)字符串轉(zhuǎn)換為大寫字符的程序?yàn)槔谶@個(gè)例子中不僅可以看到返回值為指針類型的函數(shù)同時(shí)還可以看到前面說到的指針移動(dòng)操作：

//// main.c// Point//// Created by Kenshin Cui on 14-06-28.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include char * toUpper(char *a){  char *b=a; //保留最初地址，因?yàn)楹竺娴难h(huán)會(huì)改變字符串最初地址  int len='a'-'A'; //大小寫ASCII碼差值相等  while (*a!='/0') { //字符是否結(jié)束    if(*a>'a'&&*a

大家都是知道函數(shù)只能有一個(gè)返回值，如果需要返回多個(gè)值，怎么辦，其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要將指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞就可以了，在下面的例子中我們?cè)俅慰吹街羔樧鳛閰?shù)進(jìn)行傳遞。

//// main.c// Point//// Created by Kenshin Cui on 14-6-28.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include int operate(int a,int b,int *c){  *c=a-b;  return a+b;}int main(int argc, const char * argv[]) {  int a=1,b=2,c,d;  d=operate(a, b, &c);  printf("a+b=%d,a-b=%d/n",d,c);//結(jié)果：a+b=3,a-b=-1  return 0;}

函數(shù)也是在內(nèi)存中存儲(chǔ)的，當(dāng)然函數(shù)也有一個(gè)起始地址（事實(shí)上函數(shù)名就是函數(shù)的起始地址），這里同樣需要弄清函數(shù)指針的關(guān)系。函數(shù)指針定義的形式：返回值類型 (*指針變量名)(形參1，形參2)，拿到函數(shù)指針其實(shí)我們就相當(dāng)于拿到了這個(gè)函數(shù)，函數(shù)的操作都可以通過指針來完成，而且通過前面的例子可以看到指針作為C語言的數(shù)據(jù)類型，可以作為參數(shù)、作為返回值，那么當(dāng)然函數(shù)指針同樣可以作為函數(shù)的參數(shù)和返回值：

//// main.c// Point//// Created by Kenshin Cui on 14-6-28.// Copyright (c) 2014年 Kenshin Cui. All rights reserved.//#include int sum(int a,int b){  return a+b;}int sub(int a,int b){  return a-b;}//函數(shù)指針作為參數(shù)進(jìn)行傳遞int operate(int a,int b,int (*p)(int,int)){  return p(a,b);}int main(int argc, const char * argv[]) {  int a=1,b=2;  int (*p)(int ,int)=sum;//函數(shù)名就是函數(shù)首地址,等價(jià)于：int (*p)(int,int);p=sum;  int c=p(a,b);  printf("a+b=%d/n",c); //結(jié)果：a+b=3      //函數(shù)作為參數(shù)傳遞  printf("%d/n",operate(a, b, sum)); //結(jié)果：3  printf("%d/n",operate(a, b, sub)); //結(jié)果：-1    return 0;}

函數(shù)指針可以作為函數(shù)參數(shù)進(jìn)行傳遞，實(shí)在太強(qiáng)大了，是不是想起了C#中的委托？記得C#書籍中經(jīng)常提到委托類似于函數(shù)指針，其實(shí)說的就是上面的情況。需要注意的是，普通的指針可以寫成p++進(jìn)行移動(dòng)，而函數(shù)指針寫成p++并沒有意義。