【摘要】 指針是c語言教學(xué)中比較難理解的一塊，文章根據(jù)本人多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從c語言指針的概念出發(fā)，針對指針在教學(xué)中的幾個(gè)重要應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 c語言 指針 變量 數(shù)組

一、引言

指針是c語言的特色之一，也是學(xué)生學(xué)習(xí)c語言程序設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)難點(diǎn)，靈活掌握指針的用法，正確而靈活地運(yùn)用它可以有效地表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存，可以直接處理內(nèi)存地址等?？梢允箯?fù)雜的程序變得簡潔緊湊。

但是在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生對指針的理解和應(yīng)用感到困惑，特別是什么時(shí)候用什么類型的指針變量。他們在編程過程中是能不用就不用，針對這種情況，本文對指針應(yīng)用中的一些問題進(jìn)行了梳理，以便于學(xué)生掌握指針的應(yīng)用。

二、基本概念辨析

如果在使用中定義了一個(gè)變量，在編譯時(shí)系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)變量分配內(nèi)存單元。

例如：int x=5，y=9； （如圖所示）

變量名 xy

內(nèi)存單元…34…

單元地址 10001002

變量名是指數(shù)據(jù)對象的名稱，例如x，y等為整形變量名，變量值是指數(shù)據(jù)對象的值，例如3，4即為x，y的值，指針即數(shù)據(jù)對象的內(nèi)存地址，例如地址為 1000 的單元中存放的是變量x的值。

指針變量是一種專門存放數(shù)據(jù)對象的內(nèi)存地址的變量。如何幫助學(xué)生去理解二者呢，我們就可以形象化地打個(gè)比方，假設(shè)衛(wèi)生信息管理2班在門牌號為508的教室，如果把508教室這個(gè)門牌號比做內(nèi)存地址，那么信管2班的學(xué)生就是508教室這個(gè)內(nèi)存地址所存儲(chǔ)的值。

2.1指針變量的定義

一般格式為：類型說明符 *指針變量名1，*指針變量名2，…；例如 int *p，*q；

對指針變量的類型說明包括三個(gè)內(nèi)容

1、類型說明符：即指針變量的值所指向的數(shù)據(jù)類型值，前例中的int即為指針變量所指向的數(shù)據(jù)類型；

2、指針類型說明：即定義變量為一個(gè)指針變量，其標(biāo)志是變量名前的*；

3、指針變量名：前例中的p，q即為指針變量名。

2.2指針變量賦初值

由于指針就是地址，因此指針變量中存放的是地址，所以賦值即是將某個(gè)地址賦給指針變量，如下所示（p、q為指向整形數(shù)據(jù)的指針變量，i、j為整形變量，a是存放整形數(shù)據(jù)的數(shù)組）

int *p，*q； int i=3，j=4； int a[5]={0，1，2，3，4} ；

p=i； q=j；（將變量i ，j的地址賦給p，q）

p=a； （將數(shù)組 a 的首地址賦給p，相當(dāng)于p=a[0]）

p=a[i]； （將數(shù)組 a 中第 i 個(gè)元素的地址賦給p）

q=p； （將指針變量p的地址賦給指針變量q）

三、指針的應(yīng)用

3.1數(shù)組中指針的應(yīng)用

在C語言中，數(shù)組與指針是兩個(gè)非常重要的數(shù)據(jù)類型，它們之間有著十分密切的關(guān)系，它們都適于處理內(nèi)存中連續(xù)存放的一系列數(shù)據(jù)，數(shù)組元素的引用可用指針的描述來實(shí)現(xiàn)。

main（）

{int *p，a[6]={0，1，2，3，4，5}；p=a；

for（i=0；i<6；i++） printf（ “%d”，*（p+i））； }

從上面的程序中，可以看出 *（p+i）等價(jià)于a[i]。

例：有char a[4]=”xy”；char *p；執(zhí)行了語句p=a；之后，*（ p+2）的值應(yīng)該為’＼0’。

數(shù)組中的行指針和列指針，例：

int i，j，a[3][4]={{1，2，3，4}，{5，6，7，8}，{9，10，11，12}}；

*p=a[0]；

for（i=0；i<3；i++）

{ printf（“＼n”）；

for（j=0，j<4；j++）

printf（“＼5d”，*（p+i*4+j））； }

一維數(shù)組名表示一維數(shù)組首地址，是列指針常量；二維數(shù)組名表示二維數(shù)組首地址，是行指針常量。歸納可得：一維數(shù)組名+i=列指針；二維數(shù)組名+i=行指針。行指針與列指針是不同類型的指針，但它們存放的地址可能相同，而所表示的含義卻不同。

例中a和a[0]指向同一個(gè)位置，即a等于a[0]，但a+1不等于a[0]+1。因?yàn)閍+1中的1表示數(shù)組中的一行，而a[0]+1中的1表示數(shù)組中的一個(gè)元素。假設(shè)a和a[0]的地址為2000， 可推算出a+1的地址為2008，而a[0]+1的地址則為2002。

行指針和列指針可以相互轉(zhuǎn)換。將行指針降級即轉(zhuǎn)變?yōu)榱兄羔槪导壍姆椒ㄓ兄羔樂ê拖聵?biāo)法，即利用指針運(yùn)算符*或下標(biāo)運(yùn)算符[]都可以使一個(gè)指針降級。例如a為行指針，a* 和a[0]則表示列指針；反之，將列指針升級，即前面加地扯運(yùn)算符就轉(zhuǎn)換為行指針，例如*a 和a[0]表示列指針，*a和a[0]則表示行指針。

3.2函數(shù)參數(shù)中指針的應(yīng)用

在 C 語言中，函數(shù)的形參是局部變量，實(shí)參和形參變量間的傳遞是值傳遞，即將實(shí)參的值傳遞給形參變量，形參在函數(shù)中如何變化，并不改變實(shí)參的值，我們稱之為單向傳遞。這種參數(shù)的單向傳遞減少了函數(shù)之間的耦合性，增加了其內(nèi)聚性，有利于結(jié)構(gòu)化編程。但是 如果調(diào)用函數(shù)想從被調(diào)函數(shù)中得到一個(gè)以上的返回值，就比較困難。雖然通過全局變量也能實(shí)現(xiàn)，但過多的全局變量不利于結(jié)構(gòu)化編程。如果實(shí)參和形參都使用指針變量，就可達(dá)到此目的。需要說明的是，實(shí)參和形參之間傳遞的仍然是值，但該值不是變量的值，而是變量的地址。

3.3鏈表中指針的應(yīng)用

鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行存儲(chǔ)分配的一種結(jié)構(gòu)，在 C 語言中使用數(shù)組必須事先定義固定的長度，是一種靜態(tài)存儲(chǔ)分配，不適合用來實(shí)現(xiàn)鏈表，而指針可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配，用來實(shí)現(xiàn)對鏈表的創(chuàng)建、插入和刪除等操作。以下creatlink函數(shù)建立一個(gè)帶頭結(jié)點(diǎn)的單向鏈表，并用隨機(jī)函數(shù)為各個(gè)結(jié)點(diǎn)賦值。函數(shù)fun的功能是將單向鏈表結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)域?yàn)榕紨?shù)的值累加起來，并作為函數(shù)值返回。

typedef struct aa

{int data； struct aa *next；}NODE；

int fun（NODE *h）

{int sum = 0 ； NODE *p； p=h->next；

while（p）

{if（p->data%2==0）

sum +=p->data； p=p->next； }

return sum；}

NODE *creatlink（int n）

{NODE *h， *p， *s； int i；

h=p=（NODE *）malloc（sizeof（NODE））；

for（i=1； i<=n； i++）

{s=（NODE *）malloc（sizeof（NODE））；

s->data=rand（）%16； s->next=p->next； p->next=s； p=p->next； }

p->next=NULL； return h；}

四、指針運(yùn)用的常見錯(cuò)誤

4.1混淆了*號在指針中的兩個(gè)含義

初學(xué)者很容易把C語言中的所有*號都理解為指針運(yùn)算符，實(shí)際上，*號在指針中有兩個(gè)含義：在變量聲明部分是指針聲明符，只起聲明變量作用；在語句執(zhí)行部分是指針運(yùn)算符， 是取指針?biāo)赶虻拇鎯?chǔ)單元的作用。

main（）

{ int a=10，b=20，*p1，*p2；

*p1=a，*p2=b；

printf（“a=%d，b=%d”，*p1，*p2）； }

上例中*p1=a，*p2=b；顯然不合法，因?yàn)樵趫?zhí)行語句中的*號是指針運(yùn)算符， *p1，*p2表示p1，p2所指向的對象，編程者的意圖是把a(bǔ)和b的地址賦給p1和p2，而不是它們指向的對象，所以應(yīng)把*號去掉，第四行語句則應(yīng)改為“p1=a，p2=b； ”。

當(dāng)然，也可以在定義指針的時(shí)候賦初值，將程序改為：

main（）

{ int a=10，b=20，*p1=a，*p2=b；

printf（“a=%d，b=%d”，*p1，*p2）； }

程序中也存在“*p1=a，*p2=b”，但這是正確的對p1，p2進(jìn)行初始化的語句，因?yàn)榇苏Z句出現(xiàn)在變量聲明部分，此時(shí)*號是變量聲明符，所以不能把*p1，*p2看成是p1，p2所指向的對象。程序?qū)嶋H上是把a(bǔ)和b的地址分別賦給了說明為指針變量的p1和p2。

4.2分不清指針的類型

指針的類型較繁雜，因此，在學(xué)習(xí)中，注意分清*號的優(yōu)先級是初學(xué)者正確區(qū)分復(fù)雜指針類型的一條有效途徑。

例： int *p1[n]； int （*p2）[n]； int *p3（）； int （*p4）（）； int **p5；

要區(qū)分這些變量的含義首先從與運(yùn)算符的結(jié)合性入手，步驟如下：

第一、先看變量名首先與哪個(gè)運(yùn)算符相結(jié)合，確定它是否為指針變量。四個(gè)變量中先與說明符*結(jié)合的表明是指針變量，先與[]結(jié)合的表明是一個(gè)數(shù)組，先與（）結(jié)合的表明是一個(gè)函數(shù)。因?yàn)閇]和（）的優(yōu)先級高，所以p1和p3是數(shù)組和函數(shù)， 而p2，p4和 p5是指針變量；

第二、再根據(jù)變量名與次運(yùn)算符的結(jié)合確定變量的具體含義， 所以它們的含義分別是：

p1是數(shù)組，它由n個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針元素組成；

p2是指針，它指向含n個(gè)元素的一維整型數(shù)組；

p3是函數(shù)，它的返回值為一個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針；

p4是指針，它指向一個(gè)返回整型值的函數(shù)；

p5是指針，它指向一個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針變量，是一個(gè)二級指針。

總之，要區(qū)分指針的類型，首先要確定這個(gè)變量是否為指針，關(guān)鍵就是看在定義的時(shí)候是否先與*號結(jié)合。

五、結(jié)束語

指針是C語言最具特色的語言成分，也是C語言的精華，當(dāng)學(xué)生理解了指針的內(nèi)涵，掌握了指針的基本概念及相關(guān)操作后，還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用指針解決實(shí)際問題。