C 指針
學習 C 語言的指標既簡單又有趣。透過指針,可以簡化一些 C 程式設計任務的執行,還有一些任務,如動態記憶體分配,沒有指針是無法執行的。所以,想要成為一個優秀的 C 程式設計師,學習指針是很必要的。
如您所知道的,每個變數都有一個記憶體位置,每個記憶體位置都定義了可使用連字號(&)運算子存取的位址,它表示了在記憶體中的一個位址。請看下面的實例,它將輸出定義的變數位址:
#include <stdio.h>int main (){ int var1; char var2[10]; printf("var1 变量的地址: %x\n", &var1 ); printf("var2 变量的地址: %x\n", &var2 ); return 0;}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
var1 变量的地址: bff5a400 var2 变量的地址: bff5a3f6
透過上面的實例,我們了解了什麼是記憶體位址以及如何存取它。接下來讓我們來看看什麼是指針。
什麼是指標?
指標是一個變量,其值為另一個變數的位址,即,記憶體位置的直接位址。就像其他變數或常數一樣,您必須在使用指標儲存其他變數位址之前,對其進行宣告。指標變數宣告的一般形式為:
type *var-name;
在這裡,type 是指標的基底類型,它必須是一個有效的C 資料類型,var-name是指標變數的名稱。用來宣告指標的星號 * 與乘法中所使用的星號是相同的。但是,在這個語句中,星號是用來指定一個變數是指標。以下是有效的指標宣告:
int *ip; /* 一个整型的指针 */double *dp; /* 一个 double 型的指针 */float *fp; /* 一个浮点型的指针 */char *ch /* 一个字符型的指针 */
所有指標的值的實際資料類型,不管是整數、浮點型、字元型,或是其他的資料類型,都是一樣的,都是一個代表記憶體位址的長的十六進制數。不同資料類型的指標之間唯一的差異是,指標所指向的變數或常數的資料類型不同。
如何使用指標?
使用指標時會經常進行以下幾個操作:定義一個指標變數、將變數位址賦值給指標、存取指標變數中可用位址的值。這些是透過使用一元運算子 * 來傳回位於運算元所指定位址的變數的值。下面的實例涉及到了這些操作:
#include <stdio.h>int main (){ int var = 20; /* 实际变量的声明 */ int *ip; /* 指针变量的声明 */ ip = &var; /* 在指针变量中存储 var 的地址 */ printf("Address of var variable: %x\n", &var ); /* 在指针变量中存储的地址 */ printf("Address stored in ip variable: %x\n", ip ); /* 使用指针访问值 */ printf("Value of *ip variable: %d\n", *ip ); return 0;}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Address of var variable: bffd8b3cAddress stored in ip variable: bffd8b3cValue of *ip variable: 20
C 中的NULL 指標
#在變數宣告的時候,如果沒有確切的位址可以賦值,為指標變數賦一個NULL 值是一個好的程式設計習慣。賦為 NULL 值的指標稱為空指標。
NULL 指標是定義在標準函式庫中的值為零的常數。請看下面的程式:
#include <stdio.h>int main (){ int *ptr = NULL; printf("ptr 的值是 %x\n", ptr ); return 0;}
當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
ptr 的值是 0
在大多數的作業系統上,程式不允許存取位址為0 的內存,因為該內存是作業系統保留的。然而,記憶體位址 0 有特別重要的意義,它表明該指標不指向一個可存取的記憶體位置。但按照慣例,如果指標包含空值(零值),則假定它不指向任何東西。
如需檢查一個空指針,您可以使用if 語句,如下所示:
if(ptr) /* 如果 p 非空,则完成 */if(!ptr) /* 如果 p 为空,则完成 */
C 指針詳解
在C 中,有很多指針相關的概念,這些概念都很簡單,但都很重要。以下列出了 C 程式設計師必須清楚的一些與指標相關的重要概念:
概念 | 描述 |
---|---|
#指標的算術運算 | 可以對指標進行四種算術運算:++、--、+、- |
指標陣列 | 可以定義用來儲存指標的陣列。 |
指向指標的指標 | C 允許指向指標的指標。 |
傳遞指標給函數 | 透過引用或位址傳遞參數,使傳遞的參數在呼叫函數中被改變。 |
從函數傳回指標 | C 允許函數傳回指標到局部變數、靜態變數和動態記憶體分配。 |