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讓你不再害怕指針2--指針的算術運算

編輯:關於C語言

 

指針可以加上或減去一個整數。指針的這種運算的意義和通常的數值的加減運算的意義是不一樣的,以單元為單位。例如:

 

例二:

 

char a[20];

 

int *ptr=(int *)a; //強制類型轉換並不會改變a 的類型

 

ptr++;

 

在上例中,指針ptr 的類型是int*,它指向的類型是int,它被初始化為指向整型變量a。接下來的第3 句中,指針ptr 被加了1,編譯器是這樣處理的:它把指針ptr 的值加上了sizeof(int),在32 位程序中,是被加上了4,因為在32 位程序中,int 占4 個字節。由於地址是用字節做單位的,故ptr 所指向的地址由原來的變量a 的地址向高地址方向增加了4 個字節。由於char 類型的長度是一個字節,所以,原來ptr 是指向數組a 的第0 號單元開始的四個字節,此時指向了數組a 中從第4 號單元開始的四個字節。

 

我們可以用一個指針和一個循環來遍歷一個數組,看例子:

 

例三:

 

int array[20]={0};

int *ptr=array;

for(i=0;i<20;i++)

{

    (*ptr)++;

    ptr++;

}

這個例子將整型數組中各個單元的值加1。由於每次循環都將指針ptr加1 個單元,所以每次循環都能訪問數組的下一個單元。

 

再看例子:

 

例四:

 

char a[20]="You_are_a_girl";

int *ptr=(int *)a;

ptr+=5;

在這個例子中,ptr 被加上了5,編譯器是這樣處理的:將指針ptr 的值加上5 乘sizeof(int),在32 位程序中就是加上了5 乘4=20。由於地址的單位是字節,故現在的ptr 所指向的地址比起加5 後的ptr 所指向的地址來說,向高地址方向移動了20 個字節。在這個例子中,沒加5 前的ptr 指向數組a 的第0 號單元開始的四個字節,加5 後,ptr 已經指向了數組a 的合法范圍之外了。雖然這種情況在應用上會出問題,但在語法上卻是可以的。這也體現出了指針的靈活性。

 

如果上例中,ptr 是被減去5,那麼處理過程大同小異,只不過ptr 的值是被減去5 乘sizeof(int),新的ptr 指向的地址將比原來的ptr 所指向的地址向低地址方向移動了20 個字節。

 

下面請允許我再舉一個例子:(一個誤區)

 

例五:

 

#include<stdio.h>

int main()

{

    char a[20]=" You_are_a_girl";

    char *p=a;

    <span style="color:#FF0000;">char **ptr=&p;</span>

    //printf("p=%d\n",p);

    //printf("ptr=%d\n",ptr);

    //printf("*ptr=%d\n",*ptr);

    printf("**ptr=%c\n",**ptr);

    ptr++;

    //printf("ptr=%d\n",ptr);

    //printf("*ptr=%d\n",*ptr);

    printf("**ptr=%c\n",**ptr);

}

誤區一、輸出答案為Y 和o

 

誤解:ptr 是一個char 的二級指針,當執行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char),所以輸出如上結果,這個可能只是少部分人的結果.

 

誤區二、輸出答案為Y 和a

 

誤解:ptr 指向的是一個char *類型,當執行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char *)(有可能會有人認為這個值為1,那就會得到誤區一的答案,這個值應該是4,參考前面內容), 即&p+4; 那進行一次取值運算不就指向數組中的第五個元素了嗎?那輸出的結果不就是數組中第五個元素了嗎?答案是否定的.

 

正解: ptr 的類型是char **,指向的類型是一個char *類型,該指向的地址就是p的地址(&p),當執行ptr++;時,會使指針加一個sizeof(char*),即&p+4;那*(&p+4)指向哪呢,這個你去問上帝吧,或者他會告訴你在哪?所以最後的輸出會是一個隨機的值,或許是一個非法操作.

 

總結一下:

 

一個指針ptrold 加(減)一個整數n 後,結果是一個新的指針ptrnew,ptrnew 的類型和ptrold 的類型相同,ptrnew 所指向的類型和ptrold所指向的類型也相同。ptrnew 的值將比ptrold 的值增加(減少)了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節。就是說,ptrnew 所指向的內存區將比ptrold 所指向的內存區向高(低)地址方向移動了n 乘sizeof(ptrold 所指向的類型)個字節。

 

指針和指針進行加減:

 

兩個指針不能進行加法運算,這是非法操作,因為進行加法後,得到的結果指向一個不知所向的地方,而且毫無意義。兩個指針可以進行減法操作,但必須類型相同,一般用在數組方面,不多說了。

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