一、數(shù)據(jù)成員指針
好了,我們現(xiàn)在需要一種指針,它指向MyStruct中的任一數(shù)據(jù)成員,那么它應(yīng)該是這樣的子:
int MyStruct::* pMV = &MyStruct::value;
//或
int MyStruct::* pMK = &MyStruct::key;
這種指針的用途是用于取得結(jié)構(gòu)成員在結(jié)構(gòu)內(nèi)的地址。我們可以通過該指針來訪問成員數(shù)據(jù):
int value = pMe->*pMV; // 取得pMe的value成員數(shù)據(jù)。
int key = me.*pMK; // 取得me的key成員數(shù)據(jù)。
那么,在什么場合下會使用到成員數(shù)據(jù)指針呢?
確實(shí),成員指針本來就不是一種很常用的指針。不過,在某些時(shí)候還是很有用處的。我們先來看看下面的一個(gè)函數(shù):
int sum(MyStruct* objs, int MyStruct::* pm, int count)
{
int result = 0;
for(int i = 0; i < count; ++i)
result += objs[i].*pm;
return result;
}
這個(gè)函數(shù)的功能是什么,你能看明白嗎?它的功能就是,給定count個(gè)MyStruct結(jié)構(gòu)的指針,計(jì)算出給定成員數(shù)據(jù)的總和。有點(diǎn)拗口對吧?看看下面的程序,你也許就明白了:
MyStruct me[10] =
{
{1,2},{3,4},{5,6},{7,8},{9,10},{11,12},{13,14},{15,16},{17,18},{19,20}
};
int sum_value = sum(me, &MyStruct::value, 10);
//計(jì)算10個(gè)MyStruct結(jié)構(gòu)的value成員的總和: sum_value 值 為 110 (2+4+6+8+ +20)
int sum_key = sum(me, &MyStruct::key, 10);
//計(jì)算10個(gè)MyStruct結(jié)構(gòu)的key成員的總和: sum_key 值 為 100 (1+3+5+7+ +19)
也許,你覺得用常規(guī)指針也可以做到,而且更易懂。Ok,沒問題:
int sum(MyStruct* objs, int count)
{
int result = 0;
for(int i = 0; i < count; ++i)
result += objs[i].value;
return result;
}
你是想這么做嗎?但這么做,你只能計(jì)算value,如果要算key的話,你要多寫一個(gè)函數(shù)。有多少個(gè)成員需要計(jì)算的話,你就要寫多少個(gè)函數(shù),多麻煩啊。指針
二、使用動態(tài)分配防止局部變量自動刪掉
試一下,你能找出下面這段程序的錯(cuò)誤嗎?
#include <iostream.h>
int *pPointer;
void SomeFunction();
{
int nNumber;
nNumber = 25;
//讓指針指向nNumber:
pPointer = &nNumber;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
//為什么這里失敗了?為什么沒有得到25
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<<endl;
}
這段程序先調(diào)用了SomeFunction函數(shù),創(chuàng)建了個(gè)叫nNumber的變量,接著讓指針pPointer指向了它。可是問題出在哪兒呢?當(dāng)函數(shù)結(jié)束后,nNumber被刪掉了,
因?yàn)檫@一個(gè)局部變量。局部變量在定義它的函數(shù)執(zhí)行完后都會被系統(tǒng)自動刪掉。也就是說當(dāng)SomeFunction 函數(shù)返回主函數(shù)main()時(shí),這個(gè)變量已經(jīng)被刪掉,但pPointer還指著變量曾經(jīng)用過的但現(xiàn)在已不屬于這個(gè)程序的區(qū)域。如果你還不明白,你可以再讀讀這個(gè)程序,注意它的局部變量和全局變量,這些概念都非常重要。
但這個(gè)問題怎么解決呢?答案是動態(tài)分配技術(shù)。注意這在C和C++中是不同的。由于大多數(shù)程序員都是用C++,所以我用到的是C++中常用的稱謂。
動態(tài)分配
動態(tài)分配是指針的關(guān)鍵技術(shù)。它是用來在不必定義變量的情況下分配內(nèi)存和讓指針去指向它們。盡管這么說可能會讓你迷惑,其實(shí)它真的很簡單。下面的代碼就是一個(gè)為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配內(nèi)存的例子:
int *pNumber;
pNumber = new int;
第一行聲明一個(gè)指針pNumber。第二行為一個(gè)整型數(shù)據(jù)分配一個(gè)內(nèi)存空間,并讓pNumber指向這個(gè)新內(nèi)存空間。下面是一個(gè)新例,這一次是用double雙精型:
double *pDouble;
pDouble = new double;
這種格式是一個(gè)規(guī)則,這樣寫你是不會錯(cuò)的。
但動態(tài)分配又和前面的例子有什么不同呢?就是在函數(shù)返回或執(zhí)行完畢時(shí),你分配的這塊內(nèi)存區(qū)域是不會被刪除的所以我們現(xiàn)在可以用動態(tài)分配重寫上面的程序:
#include <iostream.h>
int *pPointer;
void SomeFunction()
{ // 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); // 為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<<endl;
}
通讀這個(gè)程序,編譯并運(yùn)行它,務(wù)必理解它是怎樣工作的。當(dāng)SomeFunction調(diào)用時(shí),它分配了一個(gè)內(nèi)存,并讓pPointer指向它。這一次,當(dāng)函數(shù)返回時(shí),新的內(nèi)存區(qū)域被保留下來,所以pPointer始終指著有用的信息,這是因?yàn)榱藙討B(tài)分配。但是你再仔細(xì)讀讀上面這個(gè)程序,雖然它得到了正確結(jié)果,可仍有一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
分配了內(nèi)存,別忘了回收
太復(fù)雜了,怎么會還有嚴(yán)重的錯(cuò)誤!其實(shí)要改正并不難。問題是:你動態(tài)地分配了一個(gè)內(nèi)存空間,可它絕不會被自動刪除。也就是說,這塊內(nèi)存空間會一直存在,直到你告訴電腦你已經(jīng)使用完了。可結(jié)果是,你并沒有告訴電腦你已不再需要這塊內(nèi)存空間了,所以它會繼續(xù)占據(jù)著內(nèi)存空間造成浪費(fèi),甚至你的程序運(yùn)行完畢,其它程序運(yùn)行時(shí)它還存在。當(dāng)這樣的問題積累到一定程度,最終將導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以這是很重要的,在你用完它以后,請釋放它的空間,如:
delete pPointer;
這樣就差不多了,你不得不小心。在這你終止了一個(gè)有效的指針(一個(gè)確實(shí)指向某個(gè)內(nèi)存的指針)。下面的程序,它不會浪費(fèi)任何的內(nèi)存:
#include <iostream.h>
int *pPointer;
void SomeFunction()
{ // 讓指針指向一個(gè)新的整型
pPointer = new int;
*pPointer = 25;
}
void main()
{
SomeFunction(); //為pPointer賦值
cout<<"Value of *pPointer: "<<*pPointer<<endl;
delete pPointer;
}
只有一行與前一個(gè)程序不同,但就是這最后一行十分地重要。如果你不刪除它,你就會制造一起“內(nèi)存漏洞”,而讓內(nèi)存逐漸地泄漏。(譯者:假如在程序中調(diào)用了兩次SomeFunction,你又該如何修改這個(gè)程序呢?請讀者自己思考)
三、一級指針變量與一維數(shù)組的關(guān)系
int *p 與 int q[10]
數(shù)組名是指針(地址)常量
p=q; p+i 是q[i]的地址
數(shù)組元素的表示方法:下標(biāo)法和指針法,即若p=q, 則p[i] Û q[i] Û *(p+i) Û *(q+i)
形參數(shù)組實(shí)質(zhì)上是指針變量,即int q[ ] Û int *q
在定義指針變量(不是形參)時(shí),不能把int *p 寫成int p[];
系統(tǒng)只給p分配能保存一個(gè)指針值的內(nèi)存區(qū)(一般2字節(jié));而給q分配2*10字節(jié)的內(nèi)存區(qū)
四、指針與二維數(shù)組
1)對二維數(shù)組 int a[3][4],有
a-----二維數(shù)組的首地址,即第0行的首地址
a+i-----第i行的首地址
a[i] Û *(a+i)------第i行第0列的元素地址
a[i]+j Û *(a+i)+j -----第i行第j列的元素地址
*(a[i]+j) Û *(*(a+i)+j) Û a[i][j]
a+i=a[i]=*(a+i) =&a[i][0], 值相等,含義不同
a+i 表示第i行首地址,指向行
a[i] Û *(a+i) Û &a[i][0],表示第i行第0列元素地址,指向列
2)二維數(shù)組與指向一維數(shù)組的指針變量的關(guān)系
如有: int a[5][10],(*p)[10]; p = a ;
系統(tǒng)給數(shù)組a分配2*5*10個(gè)字節(jié)的內(nèi)存區(qū)。
系統(tǒng)只給變量p分配能保存一個(gè)指針值的內(nèi)存區(qū)(2字節(jié));
數(shù)組名a的值是一個(gè)指向有10個(gè)元素的一維數(shù)組的指針常量;
p=a+i 使 p指向二維數(shù)組的第i行;
*(*(p+i)+j) Û a[i][j] ;
二維數(shù)組形參實(shí)際上是一個(gè)指向一維數(shù)組的指針變量,即: fun(int x[ ][10]) Û fun(int (*x)[10])在函數(shù)fun中兩者都可以有x++;x=x+2;等操作!但在變量定義(不是形參)時(shí),兩者不等價(jià);
3)指針數(shù)組與二級指針的關(guān)系
int **p 與 int *q[10]
系統(tǒng)只給p分配能保存一個(gè)指針值的內(nèi)存區(qū);而給q分配10個(gè)內(nèi)存區(qū),每個(gè)內(nèi)存區(qū)均可保存一個(gè)指針值 ;
指針數(shù)組名是二級指針常量;
p=q; p+i 是q[i]的地址;
指針數(shù)組作形參,int *q[ ]與int **q完全等價(jià);但作為變量定義兩者不同。
五、指針與字符串
1)字符指針變量與字符數(shù)組的分別
char *cp; 與 char str[20];
字符數(shù)組str由若干元素組成,每個(gè)元素放一個(gè)字符;而指針變量cp中只能存放一個(gè)地址值。
char str[20]; str= "I love China!"; (´)
char *cp; cp= "I love China!"; (ü)
str是地址常量;cp是地址變量。
cp接受鍵入字符串時(shí),必須先開辟存儲空間。
六、指向函數(shù)的指針變量
定義形式: 數(shù)據(jù)類型 (*指針變量名)();如 int (*p)( );
main()
{ int max(int ,int), (*p)();
int a,b,c;
p=max;
scanf("%d,%d",&a,&b);
c=(*p)(a,b);
printf("a=%d,b=%d,max=%d\n",a,b,c);
}
int max(int x,int y)
{ int z;
if(x>y) z=x;
else z=y;
return(z);
}
posted on 2009-06-25 16:18
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C\C++