C/C++中的指針的應用及注意問題
指針是c/c++學習一個比較讓人頭痛的問題，在程序設計過程中，指針也往往是產(chǎn)生隱含bug的原因。下面就來談談指針的應用以及需要注意的一些問題，里面也許就有你平時沒有注意到的問題，希望能幫助各位讀者理解好指針。
一、我們先來回憶一下指針的概念吧，方便下面的介紹
指針是存放地址值的變量或者常量。例如：int a=1;&a就表示指針常量(“&”表示取地址運算符，也即引用)。int *b，b表示的是指針變量(注意，是b表示指針變量而不是*b)，*表示要說明的是指針變量。大家注意int *b[2]和int(*b)[2]是不同的，int *b表示一個指針數(shù)組，而int (*b)[2]表示含有兩個元素的int指針，這里要注意運算優(yōu)先級問題，有助于理解指針問題。在這里大概介紹基本概念就夠了，至于具體使用方法，如賦值等，很多書都有介紹，我就不多說了。
二、應用以及注意的問題
1、 理解指針的關(guān)鍵所在——對指針類型和指針所指向的類型的理解
①、 指針類型：可以把指針名字去掉，剩下的就是這個指針
例如：int *a;//指針類型為int *
int **a;//指針類型為int **
int *(*a)[8];//指針類型為 int *(*)[8]
②、 指針所指向的類型：是指編譯器將把那一片內(nèi)存所看待成的類型。這里只要把指針聲明語句中的指針名字和名字右邊的“*”號去掉就可以了，剩下的就是指針所指向的類型。我之所以把他們放在***位，是因為弄清楚他們是學c/c++指針的重點，正確理解他們才能使你打好c/c++的編程基礎。
2、 指針的應用——傳遞參數(shù)。
其實它可以相當于隱式的返回值，這就比return的方法更加靈活了，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="<
- }
輸出：*a=18
b=8
c=10
注意到?jīng)]有，*a和b的值都改變了，而c沒有變。這是由于a1是指向*a(=6)的指針，也即與a是指向同一個地址，所以當a1指向的值改變了，*a的值也就改變了。在函數(shù)中的參數(shù)使用了引用(int &b1)，b1是b的別名，也可以把它當作特殊的指針來理解，所以b的值會改變。函數(shù)中的參數(shù)int c1只是在函數(shù)中起作用，當函數(shù)結(jié)束時候便消失了，所以在main()中不起作用。
3、 關(guān)于全局變量和局部變量的一個問題
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<
- }
輸出結(jié)果：
a1=15
b1=4135
*b1怎么會是4135，而不是15呢？是程序的問題？沒錯吧？由于a是全局變量，存放在全局變量的內(nèi)存區(qū)，它一直是存在的;而局部變量則是存在于函數(shù)的棧區(qū)，當函數(shù)example2調(diào)用結(jié)束后便消失，是b指向了一個不確定的區(qū)域，產(chǎn)生指針懸掛。
下面是對example1和example2的反匯編(用TC++ 3.0編譯)：
example1：
push bp;入棧
mov bp,sp
mov ax,[bp+04];傳遞參數(shù)
add [00AA],ax;相加
mov ax,00AA ;返回了結(jié)果所在的地址
pop bp;恢復棧，出棧
ret;退出函數(shù)
example2：
push bp;入棧
mov bp,sp
sub sp,02
mov word ptr [bp-02],0005
mov ax,[bp-02];傳遞參數(shù)
add [bp+04],ax;相加
lea ax,[bp+04];問題就出在這里
mov sp,bp
pop bp;恢復棧，出棧
ret;退出函數(shù)
對比之后看出來了吧？ax應該是存儲的是結(jié)果的地址。而在example2中，返回的卻是[bp+04]的內(nèi)容，因此指針指向了一個不確定的地方，由此產(chǎn)生的指針懸掛。example1中，ax返回了正確的結(jié)果的地址。
4、 內(nèi)存問題：使用指針注意內(nèi)存的分配和邊界
使用指針過程中應該給變量一個適當?shù)目臻g，以免產(chǎn)生不可見的錯誤。
請看以下代碼：
- #include “iostream.h”
- void main()
- {
- char *a1;
- char *a2;
- cin 》a1;
- cin 》a2;
- cout 《”a1=”<
- cout 《”a2=”<
- }
輸入：abc
123
輸出：
a1=123
a2=
Null pointer assignment
指針指向了“空”。解決辦法就是分配適當?shù)膬?nèi)存給這兩個字符串。修正后的代碼
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，別忘了要釋放內(nèi)存空間
- delete(a2);
- }
到此就能輸出正確的結(jié)果了。分配了適當?shù)膬?nèi)存之后要注意釋放內(nèi)參空間，同時還應該注意不要超出所分配的內(nèi)存的大小，否則會有溢出現(xiàn)象產(chǎn)生，導致不可預料的結(jié)果。
5、 關(guān)于特殊的指針——引用
引用有時候應用起來要比指針要靈活，用它做返回的時候是不產(chǎn)生任何變量的副本的這樣減小了內(nèi)存的占用，提高執(zhí)行的速度。引用使用起來要比指針好理解，比較直觀。當引用作為參數(shù)時，不會改變參數(shù)的地址，因此可以作為左值。
下面請看一個例子：
- #include “iostream.h”
- char ch[5]=”ABCD”;
- char &example(int b)
- {
- return ch;
- }
- void main()
- {
- cout 《”ch=”<
- example(2)=”c”;
- cout《”ch=”<
- }
輸出結(jié)果：
ch=ABCD
ch=ABcD
在實際編程過程中，可以靈活地引用或指針，盡量提高程序的可讀性和執(zhí)行效率。
三、小結(jié)：
指針是學習c/c++的重點難點，主要原因是指針較為抽象，不容易理解。使用指針千萬要明白讓指針指向什么地方，如何讓指針指向正確的地方。在深入系統(tǒng)底層之中需要應用到大量的指針，因此需要理解好指針的基本概念，例如：指針類型和指針所指向的類型。平時應該對留心觀察，了解程序的工作過程，必要時候可以對程序進行反匯編，加深對指針的理解，這種方法同樣適合學別的編程方面的知識。
指針的應用是很廣泛的，利用指針可以做很多事情，要成為一個好的程序員，必須對指針有比較深刻的了解。希望通過本文讓大家對指針有更深一層的了解，提高指針的應用能力，相信能給大家一定的幫助。
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