?? 41.htm
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<TITLE>41</TITLE>
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<BODY>
指針、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合和枚舉
<P> 本節(jié)專門對第二節(jié)曾講述過的指針作一詳述。并介紹Turbo
C新的數(shù)據(jù)類型:
<BR>結(jié)構(gòu)、聯(lián)合和枚舉, 其中結(jié)構(gòu)和聯(lián)合是以前講過的五種基本數(shù)據(jù)類型(整型、
浮
<BR>點型、字符型、指針型和無值型)的組合。 枚舉是一個被命名為整型常數(shù)的集合。
<BR>最后對類型說明(typedef)和預(yù)處理指令作一闡述。
<P>
指 針(point)
<P> 學(xué)習(xí)Turbo C語言, 如果你不能用指針編寫有效、正確和靈活的程序,
可以
<BR>認為你沒有學(xué)好C語言。指針、地址、數(shù)組及其相互關(guān)系是C語言中最有特色的部
<BR>分。規(guī)范地使用指針, 可以使程序達到簡單明了, 因此, 我們不但要學(xué)會如何正
<BR>確地使用指針, 而且要學(xué)會在各種情況下正確地使用指針變量。
<P> 1. 指針和地址
<BR> 1.1 指針基本概念及其指針變量的定義
<BR> 1.1.1 指針變量的定義
<BR> 我們知道變量在計算機內(nèi)是占有一塊存貯區(qū)域的, 變量的值就存放在這塊區(qū)
<BR>域之中, 在計算機內(nèi)部, 通過訪問或修改這塊區(qū)域的內(nèi)容來訪問或修改相應(yīng)的變
<BR>量。Turbo C語言中, 對于變量的訪問形式之一, 就是先求出變量的地址,
然后
<BR>再通過地址對它進行訪問, 這就是這里所要論述的指針及其指針變量。
<BR> 所謂變量的指針, 實際上指變量的地址。變量的地址雖然在形式上好象類似
<BR>于整數(shù), 但在概念上不同于以前介紹過的整數(shù), 它屬于一種新的數(shù)據(jù)類型, 即指
<BR>針類型。Turbo C中, 一般用"指針"來指明這樣一個表達式&x的類型,
而用 "地
<BR>址"作為它的值, 也就是說, 若x為一整型變量, 則表達式&x的類型是指向整數(shù)的
<BR>指針, 而它的值是變量x的地址。同樣, 若
<BR> double d;
<BR>則&d的類型是指向以精度數(shù)d的指針, 而&d的值是雙精度變量d的地址。所以,
指
<BR>針和地址是用來敘述一個對象的兩個方面。雖然&x、&d的值分別是整型變量x
和
<BR>雙精度變量d的地址, 但&x、&d的類型是不同的, 一個是指向整型變量x的指針,
<BR>而另一個則是指向雙精度變量d的指針。在習(xí)慣上, 很多情況下指針和地址這兩
<BR>個術(shù)語混用了。
<BR> 我們可以用下述方法來定義一個指針類型的變量。
<BR> int *ip;
<BR>首先說明了它是一指針類型的變量, 注意在定義中不要漏寫符號"*",
否則它為
<BR>一般的整型變量了。另外, 在定義中的int 表示該指針變量為指向整型數(shù)的指針
<BR>類型的變量, 有時也可稱ip為指向整數(shù)的指針。ip是一個變量, 它專門存放整型
<BR>變量的地址。
<BR> 指針變量的一般定義為:
<BR> 類型標識符 *標識符;
<BR> 其中標識符是指針變量的名字, 標識符前加了"*"號,
表示該變量是指針變
<BR>量, 而最前面的"類型標識符"表示該指針變量所指向的變量的類型。一個指針變
<BR>量只能指向同一種類型的變量, 也就是講, 我們不能定義一個指針變量, 既能指
<BR>向一整型變量又能指向雙精度變量。
<BR> 指針變量在定義中允許帶初始化項。如:
<BR> int i, *ip=&i;
<BR>注意, 這里是用&i對ip初始化, 而不是對*ip初始化。和一般變量一樣,
對于外
<BR>部或靜態(tài)指針變量在定義中若不帶初始化項, 指針變量被初始化為NULL, 它的值
<BR>為0。Turbo C中規(guī)定, 當指針值為零時, 指針不指向任何有效數(shù)據(jù), 有時也稱指
<BR>針為空指針。因此, 當調(diào)用一個要返回指針的函數(shù)(第五節(jié)中介紹)時, 常使用返
<BR>回值為NULL來指示函數(shù)調(diào)用中某些錯誤情況的發(fā)生。
<BR> 1.1.2 指針變量的引用
<BR> 既然在指針變量中只能存放地址, 因此, 在使用中不要將一個整數(shù)賦給一指
<BR>針變量。下面的賦值是不合法的:
<BR> int *ip;
<BR> ip=100;
<BR>假設(shè)
<BR> int i=200, x;
<BR> int *ip;
<BR>我們定義了兩個整型變量i, x, 還定義了一個指向整型數(shù)的指針變量ip。i,
x中
<BR>可存放整數(shù), 而ip中只能存放整型變量的地址。我們可以把i的地址賦給ip:
<BR> ip=&i;
<BR>此時指針變量ip指向整型變量i, 假設(shè)變量i的地址為1800, 這個賦值可形象理解
<BR>為下圖所示的聯(lián)系。
<BR>
ip
i
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃ 1800 ╂──→ ┃ 200
┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
圖1. 給指針變量賦值
<BR>以后我們便可以通過指針變量ip間接訪問變量i, 例如:
<BR> x=*ip;
<BR>運算符*訪問以ip為地址的存貯區(qū)域, 而ip中存放的是變量i的地址, 因此, *ip
<BR>訪問的是地址為1800的存貯區(qū)域(因為是整數(shù), 實際上是從1800開始的兩個字節(jié)),
<BR>它就是i所占用的存貯區(qū)域, 所以上面的賦值表達式等價于
<BR> x=i;
<BR> 另外, 指針變量和一般變量一樣, 存放在它們之中的值是可以改變的,
也就
<BR>是說可以改變它們的指向, 假設(shè)
<BR> int i, j, *p1, *p2;
<BR> i='a';
<BR> j='b';
<BR> p1=&i;
<BR> p2=&j;
<BR>則建立如下圖所示的聯(lián)系:
<BR>
p1
i
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃
╂──→ ┃ 'a' ┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
p2
i
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃
╂──→ ┃ 'b' ┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
圖2. 賦值運算結(jié)果
<BR>這時賦值表達式:
<BR> p2=p1
<BR>就使p2與p1指向同一對象i, 此時*p2就等價于i, 而不是j, 圖2.就變成圖3.所示:
<BR>
p1
i
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃
╂──→ ┃ 'a' ┃
<BR> ┗━━━┛ ┌→ ┗━━━┛
<BR>
p2 │
j
<BR> ┏━━━┓ │
┏━━━┓
<BR> ┃
╂─┘ ┃ 'b' ┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
圖3. p2=p1時的情形
<BR>如果執(zhí)行如下表達式:
<BR> *p2=*p1;
<BR>則表示把p1指向的內(nèi)容賦給p2所指的區(qū)域, 此時圖2.就變成圖4.所示
<BR>
p1
i
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃
╂──→ ┃ 'a' ┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
p2
j
<BR> ┏━━━┓
┏━━━┓
<BR> ┃
╂──→ ┃ 'a' ┃
<BR> ┗━━━┛
┗━━━┛
<BR>
圖4. *p2=*p1時的情形
<BR> 通過指針訪問它所指向的一個變量是以間接訪問的形式進行的,
所以比直接
<BR>訪問一個變量要費時間, 而且不直觀, 因為通過指針要訪問哪一個變量, 取決于
<BR>指針的值(即指向), 例如"*p2=*p1;"實際上就是"j=i;", 前者不僅速度慢而且目
<BR>的不明。但由于指針是變量, 我們可以通過改變它們的指向, 以間接訪問不同的
<BR>變量, 這給程序員帶來靈活性, 也使程序代碼編寫得更為簡潔和有效。
<BR> 指針變量可出現(xiàn)在表達式中, 設(shè)
<BR> int x, y *px=&x;
<BR>指針變量px指向整數(shù)x, 則*px可出現(xiàn)在x能出現(xiàn)的任何地方。例如:
<BR> y=*px+5; /*表示把x的內(nèi)容加5并賦給y*/
<BR> y=++*px; /*px的內(nèi)容加上1之后賦給y
[++*px相當于++(px)]*/
<BR> y=*px++; /*相當于y=*px; px++*/
<P> 1.2. 地址運算
<BR> 指針允許的運算方式有:
<BR> (1). 指針在一定條件下, 可進行比較, 這里所說的一定條件,
是指兩個指
<BR>針指向同一個對象才有意義, 例如兩個指針變量p, q指向同一數(shù)組, 則<,
>, >=,
<BR><=, ==等關(guān)系運算符都能正常進行。若p==q為真, 則表示p, q指向數(shù)組的同一元
<BR>素; 若p<q為真, 則表示p所指向的數(shù)組元素在q所指向的數(shù)組元素之前(對于指向
<BR>數(shù)組元素的指針在下面將作詳細討論)。
<BR> (2). 指針和整數(shù)可進行加、減運算。設(shè)p是指向某一數(shù)組元素的指針,
開始
<BR>時指向數(shù)組的第0號元素, 設(shè)n為一整數(shù), 則
<BR> p+n
<BR>就表示指向數(shù)組的第n號元素(下標為n的元素)。
<BR> 不論指針變量指向何種數(shù)據(jù)類型, 指針和整數(shù)進行加、減運算時,
編譯程序
<BR>總根據(jù)所指對象的數(shù)據(jù)長度對n放大, 在一般微機上, char放大因子為1, int、
<BR>short放大因子為2, long和float放大因子為4, double放大因子為8。 對于下面
<BR>講述到的結(jié)構(gòu)或聯(lián)合, 也仍然遵守這一原則。
<BR> (3). 兩個指針變量在一定條件下, 可進行減法運算。設(shè)p,
q指向同一數(shù)組,
<BR>則p-q的絕對值表示p所指對象與q所指對象之間的元素個數(shù)。 其相減的結(jié)果遵守
<BR>對象類型的字節(jié)長度進行縮小的規(guī)則。
<P> 2. 指針和數(shù)組
<BR> 指針和數(shù)組有著密切的關(guān)系, 任何能由數(shù)組下標完成的操作也都可用指針來
<BR>實現(xiàn), 但程序中使用指針可使代碼更緊湊、更靈活。
<P> 2.1. 指向數(shù)組元素的指針
<BR> 我們定義一個整型數(shù)組和一個指向整型的指針變量:
<BR> int a[10], *p;
<BR>和前面介紹過的方法相同, 可以使整型指針p指向數(shù)組中任何一個元素,
假定給
<BR>出賦值運算
<BR> p=&a[0];
<BR>此時, p指向數(shù)組中的第0號元素, 即a[0], 指針變量p中包含了數(shù)組元素a[0]
的
<BR>地址, 由于數(shù)組元素在內(nèi)存中是連續(xù)存放的, 因此, 我們就可以通過指針變量p
<BR>及其有關(guān)運算間接訪問數(shù)組中的任何一個元素。
<BR> Turbo C中, 數(shù)組名是數(shù)組的第0號元素的地址, 因此下面兩個語句是等價的
<BR> p=&a[0];
<BR> p=a;
<BR>根據(jù)地址運算規(guī)則, a+1為a[1]的地址, a+i就為a[i]的地址。
<BR> 下面我們用指針給出數(shù)組元素的地址和內(nèi)容的幾種表示形式。
<BR> (1). p+i和a+i均表示a[i]的地址, 或者講, 它們均指向數(shù)組第i號元素,
即
<BR>指向a[i]。
<BR> (2). *(p+i)和*(a+i)都表示p+i和a+i所指對象的內(nèi)容,
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