C語言中關于指針的學習

指針是C語言中廣泛使用的一種數據類型。 運用指針編程是C語言最主要的風格之一。利用指針變量可以表示各種數據結構； 能很方便地使用數組和字符串； 并能象匯編語言一樣處理內存地址，從而編出精練而高效的程序。指針極大地豐富了C語言的功能。 學習指針是學習C語言中最重要的一環， 能否正確理解和使用指針是我們是否掌握C語言的一個標志。同時， 指針也是C語言中最為困難的一部分，在學習中除了要正確理解基本概念，還必須要多編程，上機調試。只要作到這些，指針也是不難掌握的。

       指針的基本概念 在計算機中，所有的數據都是存放在存儲器中的。 一般把存儲器中的一個字節稱為一個內存單元， 不同的數據類型所占用的內存單元數不等，如整型量占2個單元，字符量占1個單元等， 在第二章中已有詳細的介紹。為了正確地訪問這些內存單元， 必須為每個內存單元編上號。 根據一個內存單元的編號即可準確地找到該內存單元。內存單元的編號也叫做地址。 既然根據內存單元的編號或地址就可以找到所需的內存單元，所以通常也把這個地址稱為指針。 內存單元的指針和內存單元的內容是兩個不同的概念。 可以用一個通俗的例子來說明它們之間的關系。我們到銀行去存取款時， 銀行工作人員將根據我們的帳號去找我們的存款單， 找到之后在存單上寫入存款、取款的金額。在這里，帳號就是存單的指針， 存款數是存單的內容。對于一個內存單元來說，單元的地址即為指針， 其中存放的數據才是該單元的內容。在C語言中， 允許用一個變量來存放指針，這種變量稱為指針變量。因此， 一個指針變量的值就是某個內存單元的地址或稱為某內存單元的指針。圖中，設有字符變量C，其內容為“K”(ASCII碼為十進制數 75)，C占用了011A號單元(地址用十六進數表示)。設有指針變量P，內容為011A， 這種情況我們稱為P指向變量C，或說P是指向變量C的指針。 嚴格地說，一個指針是一個地址， 是一個常量。而一個指針變量卻可以被賦予不同的指針值，是變。 但在常把指針變量簡稱為指針。為了避免混淆，我們中約定：“指針”是指地址， 是常量，“指針變量”是指取值為地址的變量。 定義指針的目的是為了通過指針去訪問內存單元。

      既然指針變量的值是一個地址， 那么這個地址不僅可以是變量的地址， 也可以是其它數據結構的地址。在一個指針變量中存放一
      個數組或一個函數的首地址有何意義呢？ 因為數組或函數都是連續存放的。通過訪問指針變量取得了數組或函數的首地址， 也就找到了該數組或函數。這樣一來， 凡是出現數組，函數的地方都可以用一個指針變量來表示， 只要該指針變量中賦予數組或函數的首地址即可。這樣做， 將會使程序的概念十分清楚，程序本身也精練，高效。在C語言中， 一種數據類型或數據結構往往都占有一組連續的內存單元。 用“地址”這個概念并不能很好地描述一種數據類型或數據結構， 而“指針”雖然實際上也是一個地址，但它卻是一個數據結構的首地址， 它是“指向”一個數據結構的，因而概念更為清楚，表示更為明確。 這也是引入“指針”概念的一個重要原因。

文件型指針

#include<stdio.h>

int main()

{

  int *ptr;   // 聲明一個int指針

  int val = 1;  // 聲明一個int值

  ptr = &val;  // 為指針分配一個int值的引用

  int deref = *ptr;  // 對指針進行取值，打印存儲在指針地址中的內容

  printf("deref地址=%ld,值=%d\n",ptr, deref);

}

第2行，我們通過*操作符聲明了一個int指針。接著我們聲明了一個int變量并賦值為1。然后我們用int變量的地址初始化我們的int指針。接下來對int指針取值，用變量的內存地址初始化int指針。最終，我們打印輸出變量值，內容為1。

第6行的&val是一個引用。在val變量聲明并初始化內存之后，通過在變量名之前使用地址操作符&我們可以直接引用變量的內存地址。

第8行，我們再一次使用*操作符來對該指針取值，可直接獲得指針指向的內存地址中的數據。由于指針聲明的類型是int，所以取到的值是指針指向的內存地址存儲的int值。

指針與數組

#include<stdio.h>

int main()

{

         intmyarray[4] = {1,2,3,0};

   int *ptr = myarray;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

   ptr++;

   printf("ptr地址=%ld,值*ptr=%d\n", ptr,*ptr);

}

C語言的數組表示一段連續的內存空間，用來存儲多個特定類型的對象。與之相反，指針用來存儲單個內存地址。數組和指針不是同一種結構因此不可以互相轉換。而數組變量指向了數組的第一個元素的內存地址。

一個數組變量是一個常量。即使指針變量指向同樣的地址或者一個不同的數組，也不能把指針賦值給數組變量。也不可以將一個數組變量賦值給另一個數組。然而，可以把一個數組變量賦值給指針，這一點似乎讓人感到費解。把數組變量賦值給指針時，實際上是把指向數組第一個元素的地址賦給指針。

指針與結構體

#include<stdio.h>

struct person {

  intage;

 char *name;

};

int main()

{

 struct person first;

 struct person *ptr;

 first.age = 21;

 char *fullname = "full name";

 first.name = fullname;

  ptr= &first;

 printf("age=%d, name=%s\n", first.age, ptr->name);

}

#include<stdio.h>

#include <stdio.h> 

#include <conio.h> 

#include <string.h> 

#include <stdlib.h>  

main()

{

  int count,*array; /*count是一個計數器，array是一個整型指針，也可以理解為指向一個整型數組的首地址*/

  if((array=(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)

   {

    printf("不能成功分配存儲空間。");

    exit(1);

   }

  for (count=0;count<10;count++) /*給數組賦值*/

     array[count]=count;

  for(count=0;count<10;count++) /*打印數組元素*/

     printf("%d-",array[count]);

}

上例中動態分配了10個整型存儲區域，然后進行賦值并打印。例中if((array=(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語句可以分為以下幾步：
1）分配10個整型的連續存儲空間，并返回一個指向其起始地址的整型指針
2）把此整型指針地址賦給array
3）檢測返回值是否為NULL
2、free函數
由于內存區域總是有限的，不能不限制地分配下去，而且一個程序要盡量節省資源，所以當所分配的內存區域不用時，就要釋放它，以便其它的變量或者程序使用。這時我們就要用到free函數。
其函數原型是：
void free(void *p)
作用是釋放指針p所指向的內存區。
其參數p必須是先前調用malloc函數或calloc函數（另一個動態分配存儲區域的函數）時返回的指針。給free函數傳遞其它的值很可能造成死機或其它災難性的后果。
注意：這里重要的是指針的值，而不是用來申請動態內存的指針本身。例：
int *p1,*p2;
p1=malloc(10*sizeof(int));
p2=p1;
……
free(p1) /*或者free(p2)*/
malloc返回值賦給p1，又把p1的值賦給p2，所以此時p1，p2都可作為free函數的參數。
malloc函數是對存儲區域進行分配的。
free函數是釋放已經不用的內存區域的。

malloc函數
malloc函數的原型為：
void *malloc (unsigned int size)
其作用是在內存的動態存儲區中分配一個長度為size的連續空間。其參數是一個無符號×××數，返回值是一個指向所分配的連續存儲域的起始地址的指針。還有一點必須注意的是，當函數未能成功分配存儲空間（如內存不足）就會返回一個NULL指針。所以在調用該函數時應該檢測返回值是否為NULL并執行相應的操作。

心得體會：

堂上要講授許多關于c語言的語法規則，聽起來十分枯燥無味，也不容易記住，死記硬背是不可取的。然而要使用c語言這個工具解決實際問題，又必須掌握它。通過多次上機練習，對于語法知識有了感性的認識，加深對它的理解，在理解的基礎上就會自然而然地掌握c語言的語法規定。對于一些內容自己認為在課堂上聽懂了，但上機實踐中會發現原來(轉載自第。)理解的偏差，這是由于大部分學生是初次接觸程序設計，缺乏程序設計的實踐所致。

學習c語言不能停留在學習它的語法規則，而是利用學到的知識編寫c語言程序，解決實際問題。即把c語言作為工具，描述解決實際問題的步驟，由計算機幫助我們解題。只有通過上機才能檢驗自己是否掌握c語言、自己編寫的程序是否能夠正確地解題。