浅析C语言中指针的应用

    谢忠东

    摘 要：指针是C语言的精华部分，也是C语言课程的重点和难点章节之一，在C语言编程中起着重要的作用。只有理解了指针并能灵活运用指针，才算真正学会了C语言。因此我们在C语言教学过程中应特别注意指针，引导学生正确灵活地应用指针，编制高效的程序，发挥C语言的优势。

    关键词：C语言；指针；函数；数组

    指针是C语言中一个重要的概念，是C语言课程的重点难点章节之一，也是C语言的精华部分，在C语言编程中起着重要的作用。利用指针可以编写灵活高效的程序。只有理解了指针并能灵活运用指针，才算真正学会了C语言。因此我们在C语言教学过程中应特别注意指针单元，引导学生正确灵活地应用指针，编制高效的程序，发挥C语言的优势。但由于指针是一种特殊的数据类型，概念较复杂，大多数初学者感到较难理解，使用不好反而会带来一些麻烦。

    1 理解指针概念

    在C语言中定义的任意变量，在内存中都占用一定的存储单元。存储单元的每个字节都对应一个编号（就好比酒店中设有很多间客房，每间客房都有对应的房牌号），此编号就是变量在内存中的存储地址。指针就是用来表示这些地址的变量。简单地说，指针就是地址。例如：int x；int *point；point=&x;；表示point为指针变量，存放变量x的地址；x就是指针变量point所指向的变量。假设x的地址为2016，则point所存储的地址即为2016。很多学生最初都存在这样的疑问：若2016是变量x的地址，那么要表示指针point存放变量x的地址是否可以这样赋值：point=2016。这是错误的，这个赋值语句中的2016表示是一个整型数据，不能表示地址。对于指针变量的赋值只能用取地址运算符"&"进行赋值，即：point=&x;；&x;表示变量x的地址。初学者还需注意：指针必须先赋值后使用，指针指向的变量类型必须和指针类型一致。

    2 区分定义指针变量的*和指针运算符*

    定义指针变量语句中的*是对指针变量的说明，如int *point表示定义point是一个指向int类型的指针变量。

    指针运算符*是一个单目运算符，必须和指针变量结合表示间接访问该指针指向的对象。如int x=50，*point=&x;；*point=60；第1个*表示定义point是一个指向x的指针变量，第2个*和指针共同组成表达式*point表示间接访问x，相当于给x重新赋值为60。

    3 指针与数组

    一个数组由若干个元素组成，每个元素都对应一个地址，C语言中定义数组的指针，是指向整个数组的起始地址，和数组名表示的地址相同。数组元素的指针是数组元素的地址。例如：char s[10]；char *p；这里的数组名s就是数组的首地址，若赋值p=s，则p为指向数组s的指针，表示整个数组的首地址，s+3表示距离s后3个位置所在单元的地址。s[3]表示数组中第4个元素的值，即距离s后3个位置所在单元中的值，因此s[3]与*（s+3）等价。由于p也表示数组的首地址，p+3与s+3等价，因此p[3]与*（p+3）、s[3]、*（s+3）等价。需要注意的是，p是允许移动的，如p=p+2，表示p发生改变，变为指向元素s[2]的地址，此时p[3]、*（p+3）不再表示s[3]的值，而是与s[5]等价。而此例中的s只能表示数组的首地址，不能出现这样的赋值：s=s+2。

    4 指针与函数

    在指针与函数的关系中，有函数指针、指针函数、指针作为函数参数的三种常用形式。

    （1）函数指针

    函数指针是指向函数起始地址的指针，定义格式是：类型名 （*指针变量名）（ ）；由于函数是一个整体，函数指针不能做自增、自减运算。

    （2）指针函数

    指针函数是表示指针的函数，其本质是一个函数，返回值是某一类型的指针，定义格式是：类型名 *函数名（参数列表）；由于返回值是地址，因此类型一般都定义为int。

    （3）指针作为函数的参数

    函数的参数可以为字符型、整型、浮点型等数据，也可以是指针类型，它的作用是将变量的地址传递到另一个函数中。

    例如，有两个整型变量，m的值为55，n的值为66，若要交换m、n的值，使得m的值为66，n的值为55。首先我们以传值的方式构建函数：

    Void func_val（int x，int y）

    {

    t=x；

    x=y；

    y=t；

    }

    在调用函数func_val（m，n）后，发现m、n的值并没有被交换。因为函数调用时，将实参的值传递给形参，函数最终交换的值是形参x、y的值，并不是实参m、n的值。

    要想使函数对两个实参进行交换，必须使实参与赋值后的形参变量所处的地址是相同的。可以以指针的形式作为形参重新构建函数：

    Void func_addr（int *p，int *q）

    {

    t=*p；

    *p=*q；

    *q=t；

    }

    在调用函数时，必须将m、n地址传递给以指针形式表示的形参p、q，调用表达式应为func_addr（&m;，&n;），调用之后实参m、n的值被交换了。通过此例可以看出，指针作为形参可以改变实参的值，使函数构建的功能更加模块化。在C语言程序设计过程中，指针可能是实现某些算法的唯一方法。

    5 结束语

    C语言程序设计是国内外大学计算机课程中重要的课程之一，指针是该课程中非常重要的部分，也是难点之一。在理论学习了指针的各知识点后，还应鼓励学生在课后要多思考、多编程、多实践。

    参考文献：

    [1]杨智明.C语言指针使用分析[J].保山学院学报，2012.