對C++中指針的深入研究

摘 要：本文對C++各種類型的指針進(jìn)行了深刻全面地討論，把各種指針的常量，變量的聲明、賦值和訪問都一一列出，這對利用指針開發(fā)大型軟件的程序員來說無疑是一個非常有力的工具。本文還揭示了指針變量與數(shù)組名的內(nèi)在關(guān)系，以及類的靜態(tài)數(shù)據(jù)指針與非靜態(tài)數(shù)據(jù)指針的根本區(qū)別。

關(guān)鍵詞：指針類型、指針常量、指針變量、數(shù)組名

Abstract：All kinds of pointers in C++ are thoroughly and deeply discussed.The constant quantity,variables,the form of endowing with value and access to data are listed like a table.This is undoubtedly a useful tool to a programmer who develops big softwares.The author bring to light the relationship between the pointer variables and the name of number groups.He also reveals the essential distinction between a static pointer and non-static pointer.

Keywords:pointer type data,pointer constant quantity,pointer variable,a number group’s name

C++中的“指針”實質(zhì)上是指針類型的數(shù)據(jù)，所以指針既有常量，也有變量。但是人們往往只是簡單的說“指針”，沒有帶“常量”或“變量”二字。那么，該“指針”到底是指常量呢還是指變量呢？這個問題要根據(jù)它所屬的那個整句才能回答。C++中的指針按照它所指向的對象可以劃分為變量指針、數(shù)組指針、函數(shù)指針、對象指針、類的成員數(shù)據(jù)指針和類的成員函數(shù)指針。

一、變量指針

設(shè)type代表任意一種基本類型說明符，X是該類型的變量，則：

1、X的指針常量為&X。

2、一個type型指針變量P的聲明格式為：type *P；

3、使P指向X，也就是說用&X向P賦值的格式為：①用&X初始化；②在聲明了P后向P賦值。

二、數(shù)組指針

設(shè)A是一個有3行4列個type型變量元素的一個二維數(shù)組，則：

1、A有兩個意義：①表示這12個type型變量構(gòu)成的整體。②表示A<0>的地址，即A=&A<0>。

A<0>也有兩個意義：①表示A的第一行的4個type型變量構(gòu)成的整體（A中左下標(biāo)為0的一行元素）；②表示A<0><0>的地址。

2、①聲明一個指向type型的有3行4列個元素的二維數(shù)組的指針P的格式為：　　　type（*P）<3><4>；②聲明一個指向type型的有4個元素的一維數(shù)組指針P1的格式為： type（*P1）<4>；③聲明一個指向type型變量的指針P2的格式為：type *P2。

3、①使P指向A的方式為：用&A初始化P或在聲明了P后向 P賦值；②使P1指向A<1>的方式為：用“A+1”初始化P1或在聲明了P1后向P1賦值；③使P2指向 A<2><1>的方式為：用&A<2><1>初始化P2或在聲明了P2后向P2賦值。

4、用 A和*來表示A<2><1>的表達(dá)式為*（*（A+2）+1），表示A<0><0>的表達(dá)式為**A。

5、按3,①用P和*來表示A<2><1>的表達(dá)式為*（*（*P+2）+1）；②用P1和*來表示 A<2><1> 的表達(dá)式為*（*（P1+1）+1）；③用P2和*來表示A<0><0>的表達(dá)式為：*（P-6）；

用P、P1和P2來訪問A的元素有很多優(yōu)越性，如它們及其表達(dá)式可以進(jìn)行++運算和- -運算而指針常量卻辦不到。

三、函數(shù)指針

設(shè)一個函數(shù)的原型為：type fun (),則：

1、 fun（）的指針常量為fun

2、聲明一個數(shù)據(jù)類型為type，形參表為FL的函數(shù)指針P的格式為：type （P）（FL）；

3、用一個數(shù)據(jù)類型為type形參表為FL的函數(shù)指針只能指向數(shù)據(jù)類型為type形參表為FL的函數(shù)。按(1)和(2)，用P指向fun（）的方式為：用fun初始化P或在聲明P后向P賦值。

4、用P而不用fun來調(diào)用fun（）的格式為：P（和FL對應(yīng)的實參表）；

四、對象指針

設(shè)t是A類的一個對象，a和f( )分別是A的一個公有變量成員和公有函數(shù)成員，則：

1、t的指針常量為&t；

2、聲明一個指向A類的對象的指針P的格式為：A*P；

3、使P指向t的方式為：用&t初始化P或者在聲明了P后再向P賦值。

4、①用P而不用t來表示t. a的格式為：P->a；②用P而不用t來訪問f( )的格式為：P-> f( )；

五、類的數(shù)據(jù)成員指針

設(shè)t是A類的一個對象，a是A的一個非靜態(tài)type型成員數(shù)據(jù)，s是A的一個靜態(tài)type1型成員數(shù)據(jù)，則：

1、①A::a的相對指針常量為&A:: a；②A::s的物理指針常量為&A:: s

2、①可以指向A類的type型非靜態(tài)成員的指針P1的聲明格式為：type A::*P1； ②可以指向A類type型靜態(tài)成員的指針P2的聲明格式為：type 1*p2;

3、①使P1指向A::a的方式為：用& A:: a初始化P1或在聲明了P1后向P1賦值；②使P2指向A::s的方式為：用& A:: s初始化P2或在聲明了P2后向P2賦值。

4、①用P1而不用a來訪問t.a的格式為：t .* p1；②用P2而不用s來訪問t.s的表達(dá)式為*P2

六、類的函數(shù)成員指針

設(shè)t是A類的一個對象，f(FL1)是A類的一個type型非靜態(tài)的函數(shù)成員，g（FL2）是A類的一個type1型靜態(tài)函數(shù)成員，則：

1、①A::f( )的相對指針常量為A::f；②A::g( )的物理指針常量為A::g

2、①可以指向A的非靜態(tài)type型形參表為FL1的函數(shù)成員的指針P1的聲明格式為type( A::*P1)(FL1)；②可以指向A的靜態(tài)type1型形參表為FL2的函數(shù)成員的指針P2的聲明格式為：type1(*P2)(FL2)

3、①使P1指向A::f( )的方式是：用A::f初始化P1或在聲明了P1后向P1賦值；②使P2指向A::g( )的方式是：用A::g初始化P2或者在聲明了P2之后向P2賦值。

4、①用P1而不用f來訪問t.f（）的格式為：（t.*p1）(實參表)；這里的“*”為指針說明符而不是指針運算符；②用P2而不用g（）來訪問t.g( )的格式為：P2（實參表）；

七、指針的特點

1、數(shù)據(jù)指針+n=數(shù)據(jù)指針+(n×這個數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù))（n=整數(shù)，n為小數(shù)不合法）。如：①設(shè)P為一個int型指針，則P+2=P的值+8(2×4)；②設(shè)P1為一個有3行2列個int型變量元素的數(shù)組的指針，則P1+2=P1的值+2×24；③設(shè)A類有16個字節(jié)，P2是一個A類的指針，則P2+2=P2的值+2×16。

2、下面的表達(dá)式不合法：函數(shù)指針+n。

參考文獻(xiàn)

<1> 譚浩強，《C++程序設(shè)計教程》，中國科學(xué)技術(shù)出版社，1995

<2> Microsoft、何曉剛譯，《Visual C++4.0教程》，科學(xué)出版社，1997。

<3> 劉衛(wèi)東、沈官林譯，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C++語言描述》，北京，清華大學(xué)出版社，2000

<4>邱龍、張巍，《C++語言入門》，北京，清華大學(xué)出版社，1999