C语言中的指针
指针概念
指针是一个变量，该变量的数值是地址，或者说，指针是一个数据对象。
类似于，int 类型变量的数值是整数。
与指针相关的运算符
间接运算符：*
ptr 指向 bath，ptr = &bath。
获取 bath 中存放的数值，val = * ptr。
上面两句语句等价于 val = bath。
地址运算符：&
后跟一个变量名时，& 给出该变量的地址。
指针声明
int * pi;
int 表明被指向的变量的类型是整型，* 表示该变量是一个指针。pi 所指向的值(*pi)是 int 类型，pi 的
类型是“指向 int 的指针”。
* 和指针名之间的空格是可选的。
指针的输出格式是 %p。
使用指针在函数间通信
结合 PHP 中函数的引用赋值来理解。
变量的值在函数中改变还是全局改变。
指针和数组
概念
在 C 中，对一个指针加 1 的结果是对该指针增加 1 个存储单元（storage unit）。对数组而言，地址会增加到下一个元素的地址，而
不是下一个字节。归纳如下：
-
指针的数值就是它所指向的对象的地址。对于包含多个字节的数据类型，对象的地址通常是指其首字节的地址。
-
在指针前运用运算符
*可以得到该指针所指向的对象的数值。 -
对指针加1，等价于对指针的值加上它所指向的对象的字节大小。
函数、数组和指针
声明数组参量
下面的四种原型都是等价的
int sum(int *ar, int n);
int sum(int *, int);
int sum(int ar[], int n);
int sum(int [], int);
定义函数时，下面两种形式等价
int sum(int * ar, int n)
{
}
int sum(int ar[], int n)
{
}
声明形式参量时，int *ar 和 int ar[] 都表示 ar 是指向 int 的指针。
sizeof 求变量、指针、数组大小。
使用指针参数
使用数组形参的函数需要知道数组的起点和终点。告知终点有两种方法，一种是直接使用整数参量指明数组元素的个数，一种是用指针
指明数组的结束地址。比如，
int sum(int * start, int * end);
若数组的元素个数是 SIZE，那么，* end 的值是 &start + SIZE（表示数组的最后一个元素后面的下一个元素）。
一元运算符 * 和 ++ 具有相等的优先级别，但它在结合时是从右向左进行的。
指针操作
指针基本操作
- 赋值（assignment）。
通常使用数组名或地址运算符&进行地址赋值。地址应该和指针类型兼容。
-
求职（value-finding）或取值（dereferencing）。
-
取指针地址。
-
将一个整数加给指针。
-
增加指针的值。
-
从指针中减去一个整数。
-
减小指针的值。
-
求差值（Differencing）。指向同一个数组内两个元素的指针使用此运算。
-
比较。两个指针具有相同的类型。
对未初始化的指针取值
不能对未初始化的指针取值。例如
int * pt; // 未初始化的指针
*pt = 5;
合法的代码
int i = 5;
int * pt = &i;
或者
double * ptd;
ptd = (double)malloc(30 * sizeof(double));
指针和多维数组
例程
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int zippo[4][2] = {{2, 4}, {6, 8}, {1, 3}, {5, 7}};
printf(" zippo = %p, zippo + 1 = %p\n",
zippo, zippo + 1);
printf("zippo[0] = %p, zippo[0] + 1 = %p\n",
zippo[0], zippo[0] + 1);
printf(" *zippo = %p, *zippo + 1 = %p\n",
*zippo, *zippo + 1);
printf("zippo[0][0] = %d\n", zippo[0][0]);
printf(" *zippo[0] = %d\n", *zippo[0]);
printf(" **zippo = %d\n", **zippo);
printf(" zippo[2][1] = %d\n", zippo[2][1]);
printf("*(*(zippo+2) + 1) = %d\n", *(*(zippo+2) + 1));
return 0;
}
代码见 E:\code\c\c_primer_plus_c\10_15_zippo1.c。
这段代码中的疑点：*zippo[0]、**zippo。
声明指向二维数组的指针变量
正确的代码
int (* pz)[2]; // 声明一个指向二维数组pz[n][2]的指针
错误的代码
int * pax[2]; // 创建一个两个指针的数组
指针兼容
int n = 5;
double x;
int * pi = &n;
double * pd = &x;
x = n; // 隐藏的类型转换
pd = pi; // 编译时错误
假如有如下声明：
int * pt;
int (*pa)[3];
int ar1[2][3];
int ar2[3][2];
int **p2; // 指向指针的指针
那么，有如下结论：
pt = &ar1[0][0]; // 都指向int
pt = ar1[0]; // 都指向int
pt = ar1; // 非法
pa = ar1; // 都指向int[3]
pa = ar2; // 非法
p2 = &pt; // 都指向 int *
*p2 = ar2[0]; // 都指向int。不理解
p2 = ar2; // 非法。不理解
保护数组内容
对形参使用 const
如果不打算在函数中修改数组，在函数原型和函数定义中对参数使用 const 可以达到目的。例程如下：
int sum(const int ar[], int n);
int sum(const int ar[], int n)
{
int i;
int total = 0;
for(i = 0; i < n; i++)
total += ar[i];
return total;
}
使用了 const，在函数中试图修改使用了 const 的参数时，编译时会发现此错误。
有关 const 的其他内容
使用 const 创建符号常量。
const double PI = 3.14159;
指向常量的指针不能用于修改数值，但可以指向其他地址。
double rates[5] = {88.99, 100.12, 59.45, 183.11, 340.5};
const double * pd = rates; // pd指向数组开始处
* pd = 29.89; // 不允许
pd[2] = 222.22; // 不允许
rates[0] = 99.99; // 允许，因为 rates 不是常量
pd++; // 让pd指向rates[1]，允许
将常量或非常量数据的地址赋给指向常量的指针是合法的。
double rates[5] = {88.99, 100.2, 59.45, 183.11, 340.5};
const double locked[4] = {0.08, 0.075, 0.0725, 0.07};
const double * pc = rates; // 合法
pc = locked; // 合法
pc = &rates[3]; // 合法
只有非常量数据的地址才可以赋给普通的指针。
double rates[5] = {88.99, 100.2, 59.45, 183.11, 340.5};
const double locked[4] = {0.08, 0.075, 0.0725, 0.07};
double * pnc = rates; // 合法
pnc = locked; // 非法
pnc = &rates[3]; // 合法
使用 const 保证指针不会指向别处。
double rates[5] = {88.99, 100.2, 59.45, 183.11, 340.5};
double * const pc = rates; // 指针指向数组的开始处
pc = &rates[2]; // 不允许
*pc = 92.99; // 可以
使用 const 禁止修改所指向的数据。
double rates[5] = {88.99, 100.2, 59.45, 183.11, 340.5};
const double * const pc = rates; // 指针指向数组的开始处
pc = &rates[2]; // 不允许
*pc = 92.99; // 不允许
参考资料
《C Primer Plus（第五版）中文版》
- 指针简介： P236-9.7
- 指针和数组： P254-10.3
- 函数、数组和指针： P256-10.4
- 指针操作： P260-10.5
- 指针和多维数组： P267-10.7
- 保护数组内容: P263-10.6
