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C语言指针的声明

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指针(pointer)是对数据对象或函数的一种引用。指针有多种用途,例如定义“传址调用”函数,它还可以实现动态数据结构,例如链表和树。

通常,管理大量数据的有效方法不是直接处理数据本身,而是使用指向数据的指针。例如,如果需要对大量的大型记录进行排序,对指向该记录的指针列表进行排序效率要比直接对记录排序高得多,因为这样无需在内存中移动数据。

类似地,如果需要把大型记录传入函数,传递指向该记录的指针会比直接传递记录本身更经济,即使函数不需要修改该记录。

指针代表了一个对象或函数的地址和类型。如果一个对象或函数具有 T 类型,那么指向它的指针就具有一个衍生出的指向 T 的指针类型(pointer to T)。例如,如果 var 是一个 float 变量,那么表达式 &var(其值是该 float 变量的地址)属于指向 float 的指针类型,按照 C 语言表达,就是 float* 类型。

指向任何 T 类型的指针也被简称为 T 指针(T point)。因此,&var 中地址运算符会生成一个 float 指针。

因为 var 没有在内存中移动位置,所以表达式 &var 是一个常量指针。然而,C 也允仵使用指针类型来定义变量。指针变量存储的是另一个对象或函数的地址。我们后面会进一步讨论指向数组和函数的指针。首先,看看如何声明指向非数组对象的指针,语法如下:

类型 * [类型限定符列表] 名称 [= 初始化器];


在声明中,星号(*)表示“指向的指针”。标识符“名称”被声明为一个对象,其对象类型为“类型”,也就是“指向‘类型’的指针”。类型限定符为可选择项,可能包含 const、volatile 和 restrict 的任意组合。

下面是一个简单的例子:
int *iPtr;                           // 声明iPtr作为一个指向int的指针

int 类型是 iPtr 指针所指向的对象的类型。为了让指针能够引用到给定的对象,将该对象的地址赋值给该指针。例如,如果 iVar 是一个 int 变量,那么下面的赋值操作会让 iPtr 指向变量 iVar:
iPtr = &iVar;                         // 使得iPtr指向变量iVar

一般形式的声明包含了用逗号分隔开的声明符列表,每个声明符声明了各自的标识符。在指针声明中,星号(*)是声明符的一部分。我们可以在一个声明中同时定义和初始化变量 iVar 和 iPtr,如下所示:
int iVar = 77, *iPtr = &iVar;  // 定义一个int变量,以及一个指向它的指针

这两个声明中的第二个声明,将 iPtr 初始化为变量 iVar 的地址,这使得 iPtr 指向 iVar。图 1 展示了变量 ivar 和 iPtr 在内存中可能的排列方式。这里的地址为示例所需,纯粹是虚构的。如图 1 所示,存储在指针 iPtr 中的值是对象 iVar 的地址。


图 1

在验证与调试时,输出地址常常有助于判断。函数 printf()提供了一种格式化修饰符:%p。下面语句输出变量 iPtr 的地址和内容:
printf("Value of iPtr (i.e. the address of iVar):       %pn"
      "Address of iPtr:                                 %pn", iPtr, &iPtr);

无论指针所指对象的类型是什么,在内存中指针空间的大小(例如,表达式 sizeof(iPtr))都是一样的。换句话说,char 指针所占用的空间和指向大型结构的指针所占用的空间一样。在 32 位计算机上,指针通常是 4 个字节长。