C語言指標導學(1)——指標到底是什麼

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      一．指標到底是什麼

指標（pointer）到底是什麼，弄清楚這個問題很重要，這是我們所討論的話題的源頭，而在闡述指標是什麼之前，我們需要先來看一下變數的概念。

我們知道，電腦的記憶體（primary storage）被劃分為多個儲存單元，這些儲存單元可以以單個或者順序相連組成一個更大單元的方式被使用。每一個單獨的儲存單元都是一個位元組（byte），它通常由8個位（bit）組成，每一個位可以表示的值只有0或1。每一個儲存單元都被一個及其分配的標識唯一地表示，而這個標識就是地址。

表示了儲存單元單獨被操作時的情形，矩形表示儲存單元，矩形內的內容是儲存在這個記憶體單元的具體的值。矩形上方的數就是每個記憶體單元的地址。因為每個單元為一個位元組，而每個字元型常量（character constant）所佔據的正是一個位元組，如下所示：

                             

再來看下面的圖：

                        

這次的情況是順序連成組進行操作，對於整型常量（integer constant），在32位電腦中需要四個位元組來儲存（有一點要聲明，208位置的那個矩形裡的1078345超出了int類型的範圍，是long int類型，但ANSI C只規定了long型資料長度不小於int型，int型資料長度不小於short型，並規定int型為16位，long型為32位，然而很多編譯器採取的策略是使long和int型資料佔據相同的記憶體位元組數，即全為32位），所以地址以4個單位增長(也就是說現在的一個矩形表示4個記憶體單元)，這次矩形下面多了幾個小寫字母，儲存在矩形裡面的值不是固定唯一的，而是可變的。我們可以把矩形認為是一個變數（variable），每次我們要引用矩形裡的值時，機器都是通過地址來定位(那個矩形)並取得其中的值的，而對於我們來說要記住這些地址幾乎是不可能的，所以進階語言提供了用名字來訪問記憶體位置的特性，它們就是變數名，即的a，b，c，d。

現在用變數名替換掉中的地址：

                        

大家要注意，變數名與地址的關聯是由編譯器為我們實現的，具體的實現方式我們無需關心，但要清楚硬體仍然是通過地址訪問記憶體位置的。接下來，繼續看圖：

                   

來看新增的Ptr，同樣是個變數，它也有地址，它的值是變數a的地址。至此可以給出指標的定義了：指標是一種用於存放另一個變數的地址的變數。中的Ptr就是一個指標，並且我們說它指向了變數a（因為Ptr的值是變數a的地址），要注意指標中只能存放地址，不能將一個整型量或者其他非地址類型（整型數0及具有0值的整形常量運算式除外，後面的文章會細緻講解）的資料賦給一個指標！

還有，指標這個詞，由於是對pointer這個詞翻譯得來，完整的叫法應該是指標變數，由於指標變數中存的地址，而在大多數外國資料中，指標(pointer)的涵義不完全都是指標變數，有時也指地址，請大家在閱讀或參考資料時注意區分！

（註：本將及後續章節中用以表示記憶體的矩形中的值在實際中是以位元表示的，地址是以十六進位數表示的，文章中只是為了簡潔易讀從而採用十進位數表示。）

前言

2.指標的定義及運算

3.指標與數組的“愛恨情仇”

4.分清函數指標和指標函數

5.指標與結構

6.使用指標時的“陷阱”

後記