浅析C语言中指针与其他数据的关系*

赵俊峰

(太原大学外语师范学院，山西 太原 030012)

指针是C语言中的一个非常重要的概念，也是C语言的精华之所在.只有掌握了指针，才能说掌握了C语言.灵活而正确地运用好指针，可以非常方便地表示复杂的数据类型，提高C语言的编程效率.指针即是地址，一个数据对象的指针即是这种数据对象的地址.要真正掌握指针，必须理解指针与变量、指针与数组、指针与字符串、指针与函数、指针与结构体之间的关系.

1 指针与变量的关系

1.1 变量指针

变量的指针即是变量的地址，若有定义:int a;则变量a的地址可以用＆a获得(＆为取地址运算符).

1.2 指针变量

指针变量即在其中存放地址的变量.指针变量与普通变量不同，普通变量中存放的是值(可以是整数、实数或字符等)，而指针变量中存放的是另一个数据对象的地址，即这个指针变量就直接指向了另一个数据对象.要使用指针变量必须经过定义、关联和引用三个阶段.

(1)定义:int a，*p;＆＆a为普通变量，p为指针变量.

(2)关联:p=＆a;＆＆由于在p中存放了a的地址，指针变量p则指向a.

(3)引用:printf(“%d”，*p);＆＆ 通过*p间接引用 p所指向的变量a.

上述的指针变量p直接指向普通变量，这种变量即为一级指针.若某个指针变量间接指向普通变量，这种指针变量则为二级指针［1］.如有定义:int a，*p，＊＊q;则 p 为一级指针，q为二级指针.若有关联:p=＆a;q=＆p;则q通过p间接地指向了变量a.这时，引用a的方法就有了a、*p、＊＊q这三种形式.

2 指针与一维数组的关系

2.1 一维数组的指针

一维数组的指针即是一维数组的首地址，若有定义:int a［10］;则数组名a代表的即是数组的首地址.

2.2 指向一维数组元素的指针变量

若在一个指针变量中存放了某个一维数组的首地址，则这个指针变量就指向了这个数组中的第1个元素［2］.要使用这种指针变量也必须经过定义、关联和引用三个阶段.

(1)定义:int a［10］，*p;＆＆ a为一维数组，p为指针变量.

(2)关联:p=a;或p=＆a［0］;＆＆ 在p中存放了数组a的首地址，p则指向数组a的第1个元素.

(3)引用:*p、p++、*p++等等 ＆＆ 通过p++可以让p指向下一个元素.

指向一维数组的指针变量不仅可以指向第一个元素，还可以在指向数组中的其他元素.如有定义:int a［10］，*p=a+5;则p指针指向数组中下标为5的a［5］元素.

3 指针与二维数组的关系

3.1 二维数组的指针

二维数组可以看作是特殊的一维数组.若有定义:int a［3］［4］;可以把第 1 行的元素 a［0］［0］、a［0］［1］、a［0］［2］、a［0］［3］看作是数组名为 a［0］的一维数组，依次类推，第2行可以看作是数组名为a［1］的一维数组，第3行可以看作是数组名为 a［2］的一维数组.而 a［0］、a［1］、a［2］又可以看作是数组名为a的一维数组，因此二维数组即是一维数组的一维数组.如下图所示，不难看出二维数组名其实是二级指针，间接地指向二维数组a的元素［3］.

3.2 指向二维数组元素的指针变量

若在一个指针变量中存放了某个二维数组的第1个元素的地址，则这个指针变量就指向了这个数组中的第1个元素.要使用这种指针变量也必须经过定义、关联和引用三个阶段.

(1)定义:int a［3］［4］，*p;＆＆ a为二维数组，p为指针变量.

(2)关联:p=＆a［0］［0］;或 p=a［0］;＆＆ 因为 a［0］可以看作是第1行数组的数组名，因此a［0］和＆a［0］［0］是等价的.

(3)引用:*p、p++、*p++等等 ＆＆ 通过p++可以让p指向下一个元素.

上述指针p直接指向二维数组的某一个元素，因此指针p为一级指针.p++的作用是让p指针指向下一个元素，而不是指向下一行元素.不难发现取地址运算符＆和下标运算符［］是可逆的，可以相互抵消.

3.3 指向一维数组(行)的指针变量

在上图中，我们可以发现二维数组名a指向的并不是某一个元素，它指向的是某行元素，即它指向了一行的一维数组.要使用这种指针变量也必须经过定义、关联和引用三个阶段.

(1)定义:int a［3］［4］，(*p)［4］;＆＆ a为二维数组，p为指向一维数组的指针变量.

(2)关联:p=＆a［0］;或p=a;＆＆ 因为数组元素a［0］、a［1］、a［2］的数组名为 a，因此 a和 ＆a［0］是等价的.

(3)引用:p［i］［j］、*(*(p+i)+j)＆＆ 下标运算符［］和指针运算符*是等价的.

上述指针p直接指向二维数组的某一行，间接指向二维数组的某个元素，因此指针p为二级指针.p++的作用不是让p指针指向下一个元素，而是指向下一行元素［4］.

3.4 数组指针与指针数组的区别

数组指针即指向数组的指针，而指针数组则是元素为地址的数组.指针数组的定义如下:int*p［3］;则p为长度为3的一维数组，其每个元素中都存放着地址.不难发现:无论是指向数组的指针变量，还是存放指针的数组名，都是二级指针.

4 指针与字符串的关系

4.1 字符串的指针

字符串的指针是字符串的首地址，即字符串中第一个字符的地址.串常量代表的即是串的首地址.如串常量“abcdefg”代表的是串中第1个字符‘a’的地址.

4.2 指向字符串的指针变量

若在一个指针变量中存放了某个字符串的首地址，则这个指针变量就指向了这个串中的第1个元素.若有定义:int*p=“abcdefg”;则指针p指向了字符a.可以通过p++或p－－可以让p指向串中的下一个或上一个字符.

利用指针对字符串进行操作，要比用字符数组更简单和方便.因为数组名是地址常量，不能通过++或－－指向其他字符.而指针p是地址变量，引用起来更灵活.如:语句while(*p++=*q++);的作用是将q所指字符串拷贝到p中.语句组while(*p++==*q++);return*p－*q;的作用是比较字符串是否相等.语句组while(*p)p++;while(*p++==*q++);的作用是将q所指字符串连接到p所指字符串之后.语句while(*p){if(*p＞=’a’＆＆ *p＜ =’z’)*p=*p－32;p++;}的作用是将p所指字符串中所有的小写字母改为大写字母.语句组n=0;while(*p)n++;的作用是求p所指字符串的长度(不包括‘’).

5 指针与函数的关系

5.1 函数的指针

函数的指针即是函数的入口地址，函数名代表的是函数的入口地址.

5.2 指向函数的指针变量

若在一个指针变量中存放了某个函数的入口地址，则这个指针变量就指向了这个函数.指向函数的指针变量不能进行自加自减运算.若已定义求最大值函数max(a，b)，则对指向函数max的指针变量的定义、关联和引用操作如下:

(1)定义:int(*p)();＆＆p为指向函数的指针变量.

(2)关联:p=max;＆＆在p中存放了函数max的入口地址，p则指向函数max.

(3)引用:(*p)(a，b)＆＆ 通过p引用函数max.

5.3 返回指针的函数

返回指针的函数，即函数返回值为地址，这种函数的定义只需把函数类型和返回值都设置为指针.如下面的函数max即为返回指针的函数.

6 指针与结构体的关系

若有结构体类型定义:struct std{int age;float score;char name［10］;struct std*next;};

6.1 指向结构体变量的指针

(1)定义:struct std a，*p;＆＆定义p为指向结构体变量的指针变量.

(2)关联:p=＆a;＆＆p则指向结构体变量a.

(3)引用:(*p).age=18;或p－ ＞age=18;＆＆ 通过p引用结构体变量a.

6.2 链表

链表是数据存储的方式之一，它具有便于插入、删除数据等特点，在物理结构上采用非连续的存储方式，在逻辑结构上的操作是连续的.链表的创建和操作离不开指针［5］.链表中的每个结点都是一个结构体变量，这些结点需要通过其指针域完成链表的连接与创建.若p指向第n结点，q指向第n+1结点，删除第n+1个结点的方法是:p－＞next=q－＞next;在p结点后插入结点r的方法是:r－＞next=q;p－＞next=r;依次输出每个结点数据域的方法是:while(p!=NULL){printf(“%d”，p－ ＞age);p=p－ ＞next;}.

7 结束语

指针是非常灵活的数据类型，指针与其他数据类型配合，可以让程序设计更加灵活和方便.掌握指针概念，首先要了解指针和其他数据类型的关系，其次还要理解＆、［］、*三种运算符之间的关系:＆、［］、*是可逆运算符，［］和*是等价运算符.最后还需要掌握每一种指针变量的定义、关联和引用方法.在C语言中，灵活运用指针可以达到事半功倍的程序设计效果.

［1］谭浩强.C程序设计教程［M］.北京:清华大学出版社，2007.

［2］李岩.C语言程序设计基础与上机指导［M］.北京:清华大学出版社，2006.

［3］马秀丽，刘志妩，李筠.C语言程序设计［M］.北京:清华大学出版社，2008.

［4］祁昌平.C语言中指针使用技巧浅析［J］.硅谷，2011，(8):19－20.

［5］杨立.C语言中指针的应用［J］.重庆工学院学报(自然科学版)，2007，(4):114 －116.