深入理解C语言指针奥秘系列文章之三

所属类别：C/C++
文章作者：jodie
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本周人气：3
发布日期：2008-8-7

深入理解C语言指针奥秘系列文章之三

相信看了深入理解C语言指针奥秘系列文章之一，您一定有意犹未尽的感觉吧，想更深入的理解C语言指针的奥秘，跟我来吧！例八：

    intarray[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;
    ...
    ...
    value=array[0];//也可写成：
    value=*array;
    value=array[3];//也可写成：
    value=*(array+3);
    value=array[4];//也可写成：
    value=*(array+4);

上例中，一般而言数组名array代表数组本身，类型是int[10]，但如果把array看做指针的话，它指向数组的第0个单元，类型是int*，所指向的类型是数组单元的类型即int。因此*array等于0就一点也不奇怪了。同理，array+3是一个指向数组第3个单元的指针，所以*(array+3)等于3。其它依此类推。

例九：

    char*str[3]={
    "Hello,thisisasample!",
    "Hi,goodmorning.",
    "Helloworld"
     };
    chars[80];
    strcpy(s,str[0]);
    //也可写成strcpy(s,*str);
    strcpy(s,str[1]);
    //也可写成strcpy(s,*(str+1));
    strcpy(s,str[2]);
    //也可写成strcpy(s,*(str+2));

上例中，str是一个三单元的数组，该数组的每个单元都是一个指针，这些指针各指向一个字符串。把指针数组名str当作一个指针的话，它指向数组的第0号单元，它的类型是char**，它指向的类型是char*。

*str也是一个指针，它的类型是char*，它所指向的类型是char，它指向的地址是字符串"Hello,thisisasample!"的第一个字符的地址，即'H'的地址。 str+1也是一个指针，它指向数组的第1号单元，它的类型是char**，它指向的类型是char*。

*(str+1)也是一个指针，它的类型是char*，它所指向的类型是char，它指向"Hi,goodmorning."的第一个字符'H'，等等。

下面总结一下数组的数组名的问题。声明了一个数组TYPEarray[n]，则数组名称array就有了两重含义：第一，它代表整个数组，它的类型是TYPE[n];第二，它是一个指针，该指针的类型是TYPE*，该指针指向的类型是TYPE，也就是数组单元的类型，该指针指向的内存区就是数组第0号单元，该指针自己占有单独的内存区，注意它和数组第0号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是不能修改的，即类似array++的表达式是错误的。

在不同的表达式中数组名array可以扮演不同的角色。

在表达式sizeof(array)中，数组名array代表数组本身，故这时sizeof函数测出的是整个数组的大小。在表达式*array中，array扮演的是指针，因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的值。sizeof(*array)测出的是数组单元的大小。

表达式array+n（其中n=0，1，2，....。）中，array扮演的是指针，故array+n的结果是一个指针，它的类型是TYPE*，它指向的类型是TYPE，它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测出的是指针类型的大小。

例十：

    intarray[10];
    int(*ptr)[10];
    ptr=&array;

上例中ptr是一个指针，它的类型是int(*)[10]，他指向的类型是int[10]，我们用整个数组的首地址来初始化它。在语句ptr=&array中，array代表数组本身。

本节中提到了函数sizeof()，那么我来问一问，sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自身类型的大小呢还是指针所指向的类型的大小？答案是前者。例如：

int(*ptr)[10];

则在32位程序中，有：

    sizeof(int(*)[10])==4
    sizeof(int[10])==40
    sizeof(ptr)==4

实际上，sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小，而不是别的什么类型的大小。指针和结构类型的关系，可以声明一个指向结构类型对象的指针。

例十一：

    structMyStruct
    {
    inta;
    intb;
    intc;
    }
    MyStructss={20,30,40};
    //声明了结构对象ss，
    并把ss的三个成员初始化为20，30和40。
    MyStruct*ptr=&ss;
    //声明了一个指向结构对象ss的指针。
    它的类型是MyStruct*,它指向的类型是MyStruct。
    int*pstr=(int*)&ss;
    //声明了一个指向结构对象ss的指针。
    但是它的类型和它指向的类型和ptr是不同的。

请问怎样通过指针ptr来访问ss的三个成员变量？

答案：

    ptr->a;
    ptr->b;
    ptr->c;

又请问怎样通过指针pstr来访问ss的三个成员变量？

答案：

    *pstr;
    //访问了ss的成员a。
    *(pstr+1);
    //访问了ss的成员b。
    *(pstr+2)
    //访问了ss的成员c。

虽然我在我的MSVC++6.0上调式过上述代码，但是要知道，这样使用pstr来访问结构成员是不正规的，为了说明为什么不正规，让我们看看怎样通过指针来访问数组的各个单元：

例十二：

intarray[3]={35,56,37};
int*pa=array;

通过指针pa访问数组array的三个单元的方法是：

    *pa;
    //访问了第0号单元
    *(pa+1);
    //访问了第1号单元
    *(pa+2);
    //访问了第2号单元

从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。所有的C/C++编译器在排列数组的单元时，总是把各个数组单元存放在连续的存储区里，单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时，在某种编译环境下，可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐，需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节"，这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。

所以，在例十二中，即使*pstr访问到了结构对象ss的第一个成员变量a，也不能保证*(pstr+1)就一定能访问到结构成员b。因为成员a和成员b之间可能会有若干填充字节，说不定*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节，这是个不错的方法。通过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针ptr的方法。

指针和函数的关系，可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。

    intfun1(char*,int);
    int(*pfun1)(char*,int);
    pfun1=fun1;
    ....
    ....
    inta=(*pfun1)("abcdefg",7);
    //通过函数指针调用函数。