C语言指针初探

姜雪茸

摘 要：本文从指针的基本概念出发，分别阐述了指针、指针变量、指针与数组、指针与函数等几个方面的基本概念。

关键词：C语言；指针；数组；函数

1 指针

理解指针首先要了解内存，掌握内存单元、内存单元的地址、内存单元的内容的基本概念。内存是由许多个大小完全一致的存储单元构成。每一个存储单元容量为一个字节。为将各存储单元区别开，给每个存储单元一个对应的编号称为存储单元的地址。而存储单元中存储的数据称为存储单元的内容。

在计算机中，所有数据都被放在内存中。如果在程序中定义了一个变量，则程序在编译过程中由系统给变量分配适当内存单元。因此，在程序中使用的变量就是内存中某个存储单元。例如，程序中定义某字符型变量i=A，编译时为其分配地址为2000的一个存储单元。则变量i被存放在地址编号为2000的单元中，此单元中存放的内容是A。地址指示出变量所在位置，即按变量地址寻找变量的值，变量的地址就称为变量的指针。通常用&表示取变量的存储地址，&i=2000。

2 指针变量

如果将变量i所在单元的地址2000作为数据存放在其他存储单元中（假设当前分配其他单元地址为3000），则变量i被存放在以地址编号为3000的存储单元的内容2000为地址的单元中。即就是存储单元3000中存放的是变量i的地址（或指针），则将存储单元3000定义为变量称为指针变量，专门用来存放变量存储地址的变量称为指针变量。通常用*表示变量的类型为指针型变量。

3 指针与数组

3.1 指针和一维数组

数组是同类型数据的有序集合。数组中的元素依次顺序的存储在一片连续的内存区域中，对数组的操作依靠数组元素的下标实现，而数组下标代表的是数组元素所在地址，地址即指针。所以用指针不但可以实现数组的操作，而且占用内存少，运行速度快。

3.2 指针和二维数组

二维数组由若干个一维数组组成。C语言将二维数组实际上定义为一个一维数组，而这个一维数组的每一个成员又是一个一维数组。假设定义int *p，a[3][4]，i，j；则a数组由a[0]、a[1]、a[2]三个元素组成，而a[0]、a[1]、a[2]每个元素又分别是由4个整型元素组成的一维数组。a[0]、a[1]、a[2]依次代表二维数组每行第一个元素的地址，二维数组元素的地址可以由表达式&a[i][j]求得，或通过每行的首地址来表示。如：地址&a[0][0]可以用a[0]+0来表示，地址&a[0][1]可以用a[0]+1表示；则a[i][j]的地址可用五种方式表示：（1）&a[i][j]（2）a[i]+j（3）*（a+i）+j（4）&a[0][0]+4*i+j （5）a[0]+ 4*i+j。由以上通过地址来引用二维数组元素a[i][j]对应有五种方式表达：（1）a[i][j]（2）*（a[i]+j）（3）*（*（a+i）+j）（4）（*（a+i））[j]（5）*（&a[0][0]+4*i+j）。

4 指针与函数

4.1 函数指针

指针可以指向整型变量、字符串、数组、也可以指向一个函数。一个函数在编译是被分配给一个入口地址。这个函数的入口地址就称为函数的指针。即用一个指针变量指向函数，然后通过该指针变量调用此函数。例如：int（*p）（int，int）；表示定义了一个指向函数的指针变量p，p用来存放函数入口地址。若当前有函数int proc（int，int）；则p=proc是将函数proc的入口地址赋给p，而用函数指针变量调用函数时，将（*p）代替函数名，可以表示为c=（*p）（a，b），其中a，b为实参。

函数指针变量通常是用于把指针作为参数传递到其他函数。函数的参数可以是多种类型的变量，指向函数的指针也可以作为参数实现函数地址的传递，从而实现在被调用的函数中使用实参函数。例如：某程序中函数声明为void subproc（int，int，int（*subfun）（int，int））；函数调用为subproc（s，t，suba）；subproc（s，t，subb）；subproc（s，t，subc）；其中int（*subfun）（int，int）表示subfun是指向函数的指针，它在程序中多次被调用，将函数suba，subb，subc作为实参分别传递给形参subfun。也就是将函数指针分别指向suba，subb，subc三个子函数。实现了函数的多次调用，而无需定义多个实参，增加了程序的灵活性，简化了程序。

函数指针本质是一个指针。

4.2 指针函数

指针函数本质是一个函数。

一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。例如：int *a（int x，int y）；其中函数名和参数为a（int x，int y），在函数名前加上*表示此函数为指针型函数。最前面的int表示返回的指针指向整型变量。

5 指针数组与指向指针的指针

5.1 指针数组

一个数组，若其元素均为指针类型数据，称为指针数组。指针数组中的每一个元素均为指针。指针数组可以作为函数的参量使用，也常用于指向若干字符串，这样使字符串处理更加灵活方便。

5.2 指向指针的指针

一个指针变量指向其他指针类型变量，称为指向指针的指针。

例如：int i，*p1，**p2；p1=&i；p2=&p1；*p1=i；*p2=p1；则p2=&（&i）；**p2=i；

一个指针变量的地址就是指向该变量的指针，也称为双重指针。例如：int **a [n]

这是一个int型指针的指针数组。a首先和[ ]结合，即a[n]，表示a是一个数组，然后a[n]和其紧邻的*结合，即*a[n]，表示数组a的每个元素均为指针。*a[n]再和前一个*结合（*的结合顺序为从右到左），即*（*a[n]），表示数组a的每个元素为指针，且该指针指向int型的指针，也就是说，数组a的每个元素为int型的指针的指针。

[参考文献]

[1]谭浩强.C语言程序设计（第三版）[M].清华大学出版社，2005.

[2]卫武波，陈冬.C语言指针解析[J].《软件导刊》，2012（11）.