c/c++中的指针的应用及注意问题

Question

如题所述

Answer 1

指针是c/c++学习一个比较让人头痛的问题，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=”
}
#p#副标题#e#
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=”
}
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。
#p#副标题#e#