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在学习c/c+过程中,指针是一个比较让人头痛的问题,稍微不注意将会是程序编译无法
通过,甚至造成死机。在程序设计过程中,指针也往往是产生隐含bug的原因。下面就来
谈谈指针的应用以及需要注意的一些问题,里面也许就有你平时没有注意到的问题,希
望能帮助各位读者理解好指针。
一、我们先来回忆一下指针的概念吧,方便下面的介绍
指针是存放地址值的变量或者常量。例如:int a=1;&a就表示指针常量(“&”表示
取地址运算符,也即引用)。int *b,b表示的是指针变量(注意,是b表示指针变量而
不是*b),*表示要说明的是指针变量。大家注意int *b[2]和int(*b)[2]是不同的,
int *b表示一个指针数组,而int (*b)[2]表示含有两个元素的int指针,这里要注意
运算优先级问题,有助于理解指针问题。
在这里大概介绍基本概念就够了,至于具体使用方法,如赋值等,很多书都有介绍
,我就不多说了。
二、应用以及注意的问题
1、 理解指针的关键所在——对指针类型和指针所指向的类型的理解
①、 指针类型:可以把指针名字去掉,剩下的就是这个指针
例如:int *a;//指针类型为int *
int **a;//指针类型为int **
int *(*a)[8];//指针类型为 int *(*)[8]
②、 指针所指向的类型:是指编译器将把那一片内存所看待成的类型。这里只要把
指针声明语句中的指针名字和名字右边的“*”号去掉就可以了,剩下的就是指针所指向
的类型。
我之所以把他们放在第一位,是因为弄清楚他们是学c/c++指针的重点,正确理解他
们才能使你打好c/c++的编程基础。
2、 指针的应用——传递参数。
其实它可以相当于隐式的返回值,这就比return的方法更加灵活了,可以返回更多
的值,看看下面的例子自然就明白了:
#include "iostream.h"
void example(int *a1,int &b1,int c1)
{
*a1*=3;
++b1;
++c1;
}
void main()
{
int *a;
int b,c;
*a=6;
b=7;c=10;
example(a,b,c);
cout <<"*a="<<*a<
cout <<"b="<
cout <<"c="<
}
输出:*a=18
b=8
c=10
注意到没有,*a和b的值都改变了,而c没有变。这是由于a1是指向*a(=6)的指针
,也即与a是指向同一个地址,所以当a1指向的值改变了,*a的值也就改变了。在函数中
的参数使用了引用(int &b1),b1是b的别名,也可以把它当作特殊的指针来理解,所
以b的值会改变。函数中的参数int c1只是在函数中起作用,当函数结束时候便消失了,
所以在main()中不起作用。
3、 关于全局变量和局部变量的一个问题
先不废话了,先看看程序:
#include “iostream.h”
int a=5;
int *example1(int b)
{
a+=b;
return &a;
}
int *example2(int b)
{
int c=5;
b+=c;
return &b;
}
void main()
{
int *a1=example1(10);
int *b1=example2(10);
cout <<”a1=”<<*a1<
cout <<”b1=”<<*b1<
}
输出结果:
a1=15
b1=4135
*b1怎么会是4135,而不是15呢?是程序的问题?没错吧?
由于a是全局变量,存放在全局变量的内存区,它一直是存在的;而局部变量则是存
在于函数的栈区,当函数example2()调用结束后便消失,是b指向了一个不确定的区域
,产生指针悬挂。
下面是对example1()和example2()的反汇编(用TC++ 3.0编译):
example1():
push bp;入栈
mov bp,sp
mov ax,[bp+04];传递参数
add [00AA],ax;相加
mov ax,00AA ;返回了结果所在的地址
.
.
.
pop bp;恢复栈,出栈
ret;退出函数
example2():
push bp;入栈
mov bp,sp
sub sp,02
mov word ptr [bp-02],0005
mov ax,[bp-02];传递参数
add [bp+04],ax;相加
lea ax,[bp+04];问题就出在这里
.
.
.
mov sp,bp
pop bp;恢复栈,出栈
ret;退出函数
对比之后看出来了吧?ax应该是存储的是结果的地址。而在example2()中,返回
的却是[bp+04]的内容,因此指针指向了一个不确定的地方,由此产生的指针悬挂。exa
mple1()中,ax返回了正确的结果的地址。
4、 内存问题:使用指针注意内存的分配和边界。
使用指针过程中应该给变量一个适当的空间,以免产生不可见的错误。
请看以下代码:
#include “iostream.h”
void main()
{
char *a1;
char *a2;
cin >>a1;
cin >>a2;
cout <<”a1=”<
cout <<”a2=”<
}
输入:abc
123
输出:
a1=123
a2=
Null pointer assignment
指针指向了“空”。解决办法就是分配适当的内存给这两个字符串。修正后的代码
如下:
#include “iostream.h”
void main()
{
char *a1;
char *a2;
a1=new char [10];
a2=new char [10];
cin >>a1;
cin >>a2;
cout <<”a1=”<
cout <<”a2=”<
delete(a1);注意,别忘了要释放内存空间
delete(a2);
}
到此就能输出正确的结果了。
分配了适当的内存之后要注意释放内参空间,同时还应该注意不要超出所分配的内
存的大小,否则会有溢出现象产生,导致不可预料的结果。
5、 关于特殊的指针——引用
引用有时候应用起来要比指针要灵活,用它做返回的时候是不产生任何变量的副本
的这样减小了内存的占用,提高执行的速度。引用使用起来要比指针好理解,比较直观
。当引用作为参数时,不会改变参数的地址,因此可以作为左值。
下面请看一个例子:
#include “iostream.h”
char ch[5]=”ABCD”;
char &example(int b)
{
return ch;
}
void main()
{
cout <<”ch=”<
example(2)=”c”;
cout<<”ch=”<
}
输出结果:
ch=ABCD
ch=ABcD
在实际编程过程中,可以灵活地引用或指针,尽量提高程序的可读性和执行效率。
三、小结:
指针是学习c/c++的重点难点,主要原因是指针较为抽象,不容易理解。使用指针千
万要明白让指针指向什么地方,如何让指针指向正确的地方。在深入系统底层之中需要
应用到大量的指针,因此需要理解好指针的基本概念,例如:指针类型和指针所指向的
类型。平时应该对留心观察,了解程序的工作过程,必要时候可以对程序进行反汇编,
加深对指针的理解,这种方法同样适合学别的编程方面的知识。
四、结束:
指针的应用是很广泛的,利用指针可以做很多事情,要成为一个好的程序员,必须
对指针有比较深刻的了解。写本文的目的在于让大家对指针有更深一层的了解,提高指
针的应用能力,内容大都是我在实际编程中遇到的问题。相信能给大家一定的帮助。
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