浅析c/c++中的指针

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。