指標和陣列關係初探

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

指標是c語言中的精髓。《高質量c++程式設計指南》的作者林銳就曾說過：不會正確使用指標，肯定算不上是合格的程式設計師。昨晚我思考了一宿，自認找到了理解指標的正確途徑。本文試圖通過**指標和陣列的關係去研究指標。

一般的c語言教科書上都會有這樣的話：指標就是位址，陣列名就是指標的首位址。這些不能不說是錯誤的，但是卻沒有深入進去，學生很難有較深的理解。

我認為從本質上看，陣列是乙個單獨的記憶體塊，指標是單獨乙個記憶體單元。這個原理也許誰都懂。理解指標和陣列，我覺得還要理解編譯器的執行原理。比如，簡單的如下面的幾行**，你知道編譯器做了哪些工作嗎？

floatx=123.456;

doublep=3.1415926;

printf("%7.2f/n",x);

printf("%7.2lf/n",p);

printf("%-7.2f/n",x);

printf("%-7.2lf/n",p);

上面幾行**，在vc中編譯往往會出現乙個警告：warning c4305: 'initializing' : truncation from 'const double' to 'float'。大意是將double型資料非法截斷為float型。這個警告是針對第一行的。也許你會說：123.456不是浮點型嗎？原因在哪兒呢？

這簡單的一行程式，對於編輯器來說，要做兩個步驟：一是開劈變數，二是斌值。然而，編譯器在這兩步前就已經做了一步：開劈常量。注意：你會說這個程式裡壓根兒沒有const。

但是，程式在這樣處理的：在開劈變數之前，首先把你的程式掃瞄一遍，凡是你輸入的數值、字元全部視為常量存放起來。所以，這麼簡單的一句話，不僅僅是開劈乙個變數，

在此之前早就開劈了乙個常量。它的型別是double，值為2.34。你所要做的，就是提醒譯器「這是float型」，你把這行改為：float x = <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />2.34f;即可。現在你還看不到這個程式和我們要談的話題的關係，但等下你會看到的。

本文試圖通過一些例子來說明問題。首先我想請讀者思考下面的問題：

例子一是那個著名的字串複製程式：

#include

voidstrcpy(char*strdin,char*strsrc)

}voidmain()

這個程式會有乙個錯誤。錯誤行為strdin++=strsrc++;編譯器會提示說：=左邊應是乙個左值。你會問：為什麼會有這個錯誤？我暫時不公布答案，我們繼續看例子。

這是乙個《高質量c++程式設計指南》裡的例子：

chara=「hello」;

a[0]=『x』;

cout

p[0]=『x』;

cout<

注意這個程式編譯是並沒有錯誤，但執行時會出現記憶體不能written的錯誤。為什麼？

例子三：

#include

intmain(void)

這個程式會有乙個錯誤：'=' : cannot convert from 'char [6]' to 'char [20]'。大意是=不能將char [6]轉化為char [20]。你可能會問：為什麼？

現在我開始公布我的思考成果。我覺得問題的本質是乙個常量與變數的問題，或者說是乙個許可權問題。為什麼strdin++=strsrc++;這句不能實現字元複製。其實我們把這行**分解一下就會明白.

strsrc++;

strdin++;

strdin= strsrc;

首先我們明確strdin和strsrc都是乙個字元指標變數，它有權改變放在自己的值。比如比如你可以給strdin和strsrc賦任何值。

問題是你有權改變自己，卻無權改變他人。假設strdin對應的值是1000，strdin對應的值是2000，

strsrc++; // 這時strsrc變為1002

strdin++; // 這時strdin變為2002

strdin= strsrc; //strdin==2002。

你想這樣有何不可呢？這樣是可以的。但是你不要忘記，strdin是乙個字元指標，也就是說strdin是乙個記憶體位址，當strdin==2002時，你想你有權力改變2002這個記憶體單元的值嗎？顯然這樣是無法複製字串的。

在例子2中你會看到char a變為「xhello」.但是字串p並沒有改變。你可能會為p抱不平：為什麼陣列a的字元可以改變，而指標p不能改變呢？這時因為「world」是乙個常量字串。char *p = 「world」; 這一句編譯器首先是找乙個記憶體塊把「world」這個常量字串存諸起來，然後把首位址賦給p。因為這是乙個常量字串，也就是說它的字元是不能改變的。你可以去讀這個字串，卻不能改動這個記憶體塊的任何內容。那為什麼陣列a可以改變呢？因為陣列a開闢的是乙個記憶體塊，它對這個記憶體塊既可讀又可寫。這時你可能會說：陣列可以轉化為用指標表示，而指標卻不一定能轉化為陣列。這種說法是有一定道理的。

在例子3，為什麼不能這樣給字元陣列a賦值呢？道理是一樣的。a="hello";只是把常量字串的首位址賦給a，但是陣列a的首位址是乙個常量，在定義時編譯器已經開闢了乙個空間給它。你可能會問：為什麼char a="hello";這時因為陣列a對開闢的這個記憶體塊擁有絕對的權力，既可以讀又可以寫。這好比某個人在城東有一塊土地，他可以在這塊土地上種任何莊稼，但他卻不能將這塊土地從城東搬到城西。

相對而言，一級指標還好理解點。二級指標就不一樣了。特別是二級指標和二維陣列之間的關係，更讓人捉摸不透。我覺得學習原理的最好方法做實驗。對程式而言就是想辦法編一些例程去驗證，從而得出一些結論。下面是我的乙個例程：

#include

voidprintfarray(int*parray)

printf("/n");

}intmain(void)

; int**pnum=new

int*[2];

inti=0;

intj=0;

for(i=0;i<2;i++)

}for(i=0;i<2;i++)

}printf("/n");

printfarray(a[0]);

printfarray(pnum[0]);

for(i=0;i<2;i++)

deletepnum;

pnum=null;

return1; }

執行結果是：

指標和陣列關係初探程式測試結果圖1

你可能奇怪：為什麼第3行和第2行的輸出結果怎麼不一樣呢？現在我們把它的位址輸出來，

把程式改為：

#include

voidprintfarray(int*parray)

}printf("/n");

}intmain(void)

; int**pnum=new

int*[2];

inti=0;

intj=0;

for(i=0;i<2;i++)

}for(i=0;i<2;i++)

}printf("/n");

printfarray(a[0]);

printfarray(pnum[0]);

for(i=0;i<2;i++)

deletepnum;

pnum=null;

return1; }

執行結果是：

指標和陣列關係初探程式測試結果圖2

#include

voidprintfarray(int*parray)

}printf("/n");

}intmain(void)

; int**pnum=new

int*[2];

inti=0;

intj=0;

for(i=0;i<2;i++)

}for(i=0;i<2;i++)

}printf("/n");

for(i=0;i<2;i++)

}printf("/n");

printfarray(a[0]);

printfarray(pnum[0]);

for(i=0;i<2;i++)

deletepnum;

pnum=null;

return1; }

執行結果為:

指標和陣列關係初探程式測試結果圖3

這下你該看到了吧，二級指標中行與行的位址並不是連續的，但在二維陣列中第二行首元素的位址僅接著第一行末元素的位址。這是因為使用new可以開闢一段連續的記憶體位址，但兩次new之間開闢的位址卻不是連續的。這樣你就明白了，為什麼把二級指標pnum傳進函式，卻只能把頭兩個元素輸出來。還有在二維陣列中a和a[0]是同乙個東西，都表示陣列的首位址，而pnum和pnum[0]並不是同一樣東西，pnum是pnum[0]的位址。不信，你可以把它們都輸出來看一下。

指標和陣列關係初探

指標陣列和陣列指標之間關係

指標和陣列的關係

指標和陣列的關係

相關推薦