C_C++指针经验（一）

前言:复杂类型说明
要了解指针,多多少少会出现一些比较复杂的类型,所以我先介绍
一下如何完全理解一个复杂类型,要理解复杂类型其实很简单,一
个类型里会出现很多运算符,他们也像普通的表达式一样,有优先
级,其优先级和运算优先级一样,所以我总结了一下其原则:
从变量名处起,根据运算符优先级结合,一步一步分析.
下面让我们先从简单的类型开始慢慢分析吧:
int p; //这是一个普通的整型变量
int *p; //首先从P 处开始,先与*结合,所以说明P 是一
//个指针,然后再与int 结合,说明指针所指向
//的内容的类型为int 型.所以P 是一个返回整
//型数据的指针
int p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,说明P 是一个数
//组,然后与int 结合,说明数组里的元素是整
//型的,所以P 是一个由整型数据组成的数组
int *p[3]; //首先从P 处开始,先与[]结合,因为其优先级
//比*高,所以P 是一个数组,然后再与*结合,说明
//数组里的元素是指针类型,然后再与int 结合,
//说明指针所指向的内容的类型是整型的,所以
//P 是一个由返回整型数据的指针所组成的数组
int (*p)[3]; //首先从P 处开始,先与*结合,说明P 是一个指针
//然后再与[]结合(与"()"这步可以忽略,只是为
//了改变优先级),说明指针所指向的内容是一个
//数组,然后再与int 结合,说明数组里的元素是
//整型的.所以P 是一个指向由整型数据组成的数
//组的指针
int **p; //首先从P 开始,先与*结合,说是P 是一个指针,然
//后再与*结合,说明指针所指向的元素是指针,然
//后再与int 结合,说明该指针所指向的元素是整
//型数据.由于二级指针以及更高级的指针极少用
//在复杂的类型中,所以后面更复杂的类型我们就
//不考虑多级指针了,最多只考虑一级指针.
int p(int); //从P 处起,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进入
//()里分析,说明该函数有一个整型变量的参数
//然后再与外面的int 结合,说明函数的返回值是
//一个整型数据
Int (*p)(int); //从P 处开始,先与指针结合,说明P 是一个指针,然后与
//()结合,说明指针指向的是一个函数,然后再与()里的
//int 结合,说明函数有一个int 型的参数,再与最外层的
//int 结合,说明函数的返回类型是整型,所以P 是一个指
//向有一个整型参数且返回类型为整型的函数的指针
int *(*p(int))[3]; //可以先跳过,不看这个类型,过于复杂
//从P 开始,先与()结合,说明P 是一个函数,然后进
//入()里面,与int 结合,说明函数有一个整型变量
//参数,然后再与外面的*结合,说明函数返回的是
//一个指针,,然后到最外面一层,先与[]结合,说明
//返回的指针指向的是一个数组,然后再与*结合,说
//明数组里的元素是指针,然后再与int 结合,说明指
//针指向的内容是整型数据.所以P 是一个参数为一个
//整数据且返回一个指向由整型指针变量组成的数组
//的指针变量的函数.
说到这里也就差不多了,我们的任务也就这么多,理解了这几个类型,其它
的类型对我们来说也是小菜了,不过我们一般不会用太复杂的类型,那样会
大大减小程序的可读性,请慎用,这上面的几种类型已经足够我们用了.
1、细说指针
指针是一个特殊的变量，它里面存储的数值被解释成为内存里的一个地址。
要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容：指针的类型、指针所指向的
类型、指针的值或者叫指针所指向的内存区、指针本身所占据的内存区。让
我们分别说明。
先声明几个指针放着做例子：
例一：
(1)int*ptr;
(2)char*ptr;
(3)int**ptr;
(4)int(*ptr)[3];
(5)int*(*ptr)[4];
1.指针的类型
从语法的角度看，你只要把指针声明语句里的指针名字去掉，剩下的部
分就是这个指针的类型。这是指针本身所具有的类型。让我们看看例一中各
个指针的类型：
(1)int*ptr;//指针的类型是int*
(2)char*ptr;//指针的类型是char*
(3)int**ptr;//指针的类型是int**
(4)int(*ptr)[3];//指针的类型是int(*)[3]
(5)int*(*ptr)[4];//指针的类型是int*(*)[4]
怎么样？找出指针的类型的方法是不是很简单？
2.指针所指向的类型
当你通过指针来访问指针所指向的内存区时，指针所指向的类型决定了
编译器将把那片内存区里的内容当做什么来看待。
从语法上看，你只须把指针声明语句中的指针名字和名字左边的指针声
明符*去掉，剩下的就是指针所指向的类型。例如：
(1)int*ptr; //指针所指向的类型是int
(2)char*ptr; //指针所指向的的类型是char
(3)int**ptr; //指针所指向的的类型是int*
(4)int(*ptr)[3]; //指针所指向的的类型是int()[3]
(5)int*(*ptr)[4]; //指针所指向的的类型是int*()[4]
在指针的算术运算中，指针所指向的类型有很大的作用。
指针的类型(即指针本身的类型)和指针所指向的类型是两个概念。当你
对C 越来越熟悉时，你会发现，把与指针搅和在一起的"类型"这个概念分成
"指针的类型"和"指针所指向的类型"两个概念，是精通指针的关键点之一。
我看了不少书，发现有些写得差的书中，就把指针的这两个概念搅在一起了，
所以看起书来前后矛盾，越看越糊涂。
3.指针的值----或者叫指针所指向的内存区或地址
指针的值是指针本身存储的数值，这个值将被编译器当作一个地址，而
不是一个一般的数值。在32 位程序里，所有类型的指针的值都是一个32 位
整数，因为32 位程序里内存地址全都是32 位长。指针所指向的内存区就
是从指针的值所代表的那个内存地址开始，长度为si zeof(指针所指向的类
型)的一片内存区。以后，我们说一个指针的值是XX，就相当于说该指针指
向了以XX 为首地址的一片内存区域；我们说一个指针指向了某块内存区域，
就相当于说该指针的值是这块内存区域的首地址。
指针所指向的内存区和指针所指向的类型是两个完全不同的概念。在例
一中，指针所指向的类型已经有了，但由于指针还未初始化，所以它所指向
的内存区是不存在的，或者说是无意义的。
以后，每遇到一个指针，都应该问问：这个指针的类型是什么？指针指
的类型是什么？该指针指向了哪里？（重点注意）
4 指针本身所占据的内存区
指针本身占了多大的内存？你只要用函数sizeof(指针的类型)测一下
就知道了。在32 位平台里，指针本身占据了4 个字节的长度。
指针本身占据的内存这个概念在判断一个指针表达式（后面会解释）是
否是左值时很有用。
2、指针的算术运算
指针可以加上或减去一个整数。指针的这种运算的意义和通常的数值的加减
运算的意义是不一样的，以单元为单位。例如：
例二：
char a[20];
int *ptr=(int *)a; //强制类型转换并不会改变a 的类型
ptr++;
在上例中，指针ptr 的类型是int*,它指向的类型是int，它被初始化
为指向整型变量a。接下来的第3 句中，指针ptr 被加了1，编译器是这样
处理的：它把指针ptr 的值加上了sizeof(int)，在32 位程序中，是被加上
了4，因为在32 位程序中，int 占4 个字节。由于地址是用字节做单位的，
故ptr 所指向的地址由原来的变量a 的地址向高地址方向增加了4 个字节。
由于char 类型的长度是一个字节，所以，原来ptr 是指向数组a 的第0 号
单元开始的四个字节，此时指向了数组a 中从第4 号单元开始的四个字节。
我们可以用一个指针和一个循环来遍历一个数组，看例子：
例三：
int array[20]={0};
int *ptr=array;
for(i=0;i<20;i++)
{
(*ptr)++;
ptr++；
}
这个例子将整型数组中各个单元的值加1。由于每次循环都将指针ptr
加1 个单元，所以每次循环都能访问数组的下一个单元。
再看例子：
例四：
char a[20]="You_are_a_girl";
int *ptr=(int *)a;
ptr+=5;
在这个例子中，ptr 被加上了5，编译器是这样处理的：将指针ptr 的
值加上5 乘sizeof(int)，在32 位程序中就是加上了5 乘4=20。由于地址
的单位是字节，故现在的ptr 所指向的地址比起加5 后的ptr 所指向的地址
来说，向高地址方向移动了20 个字节。在这个例子中，没加5 前的ptr 指
向数组a 的第0 号单元开始的四个字节，加5 后，ptr 已经指向了数组a 的
合法范围之外了。虽然这种情况在应用上会出问题，但在语法上却是可以的。
这也体现出了指针的灵活性。
如果上例中，ptr 是被减去5，那么处理过程大同小异，只不过ptr 的
值是被减去5 乘sizeof(int)，新的ptr 指向的地址将比原来的ptr 所指向
的地址向低地址方向移动了20 个字节。
下面请允许我再举一个例子:(一个误区)
例五:
#include<stdio.h>
int main()
{
char a[20]=" You_are_a_girl";
char *p=a;
char **ptr=&p;
//printf("p=%d/n",p);
//printf("ptr=%d/n",ptr);
//printf("*ptr=%d/n",*ptr);
printf("**ptr=%c/n",**ptr);
ptr++;
//printf("ptr=%d/n",ptr);
//printf("*ptr=%d/n",*ptr);
printf("**ptr=%c/n",**ptr);
}
误区一、输出答案为Y 和o
误解:ptr 是一个char 的二级指针,当执行ptr++;时,会使指针加一个
sizeof(char),所以输出如上结果,这个可能只是少部分人的结果.
误区二、输出答案为Y 和a
误解:ptr 指向的是一个char *类型,当执行ptr++;时,会使指针加一个
sizeof(char *)(有可能会有人认为这个值为1,那就会得到误区一的答
案,这个值应该是4,参考前面内容), 即&p+4; 那进行一次取值运算不
就指向数组中的第五个元素了吗?那输出的结果不就是数组中第五个元
素了吗?答案是否定的.
正解: ptr 的类型是char **,指向的类型是一个char *类型,该指向的
地址就是p的地址(&p),当执行ptr++;时,会使指针加一个sizeof(char
*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,这个你去问上帝吧,或者他会告诉你在
哪?所以最后的输出会是一个随机的值,或许是一个非法操作.
总结一下:
一个指针ptrold 加(减)一个整数n 后，结果是一个新的指针ptrnew，
ptrnew 的类型和ptrold 的类型相同，ptrnew 所指向的类型和ptrold
所指向的类型也相同。ptrnew 的值将比ptrold 的值增加(减少)了n 乘
sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。就是说，ptrnew 所指向的内存
区将比ptrold 所指向的内存区向高(低)地址方向移动了n 乘
sizeof(ptrold 所指向的类型)个字节。
指针和指针进行加减：
两个指针不能进行加法运算，这是非法操作，因为进行加法后，得到的
结果指向一个不知所向的地方，而且毫无意义。两个指针可以进行减法
操作，但必须类型相同，一般用在数组方面，不多说了。