C語言的那些小秘密之指標（一）

懂得C語言的人都知道，C語言之所以強大，以及其自由性，絕大部分體現在其靈活的指標運用上。因此，說指標是c語言的靈魂，一點都不為過。所以從我的標題加了個（一）也可以看出指標的重要性，我儘可能的向大家交代清楚我對於指標的理解。所以在講解的過程中我儘可能的用代碼加文字的描述方式，通過代碼的分析來加深我們對於指標的理解，我給出的都是完整的代碼，所以讀者可以在看的過程中直接copy下去即可運行，希望下面的講解能夠對你有所協助。

首先讓我們來看看定義一個指標的一般形式為：

基底類型   *指標變數名

看了上面的指標的定義形式，我們可能對於有些地方會有疑惑，如為什麼要指定基底類型呢？因為我們都知道整型和字元型在記憶體中占的位元組數是不相同的，當我們進行指標的移動和指標的運算時，如果指標指向的是一個整型變數，那麼指標移動一個位置就是移動4個位元組，但是如果指標指向的是一個字元型的變數，那麼指標移動的就是一個位元組，因此我們必須規定指標變數所指向的基底類型。

為了不枯燥的講解我們來看看下面的代碼吧。（注意：本部落格的所有代碼均使用vc6編譯運行，所以可能有的規則跟C語言的稍有區別）

#include <stdio.h>

int main()
{
 int a,b;
 int *pointer_1,*pointer_2;
 a=100;
 b=200;
 pointer_1=&a;
 pointer_2=&b;
 printf("--------------------變換前-------------------\n");
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 printf("*pointer_1=%d\t*pointer_2=%d\n",*pointer_1,*pointer_2);
 *pointer_1=300;
 int c=500;
 pointer_2=&c;
 printf("--------------------變換後-------------------\n");
 printf("a=%d\t*pointer_1=%d\n",a,*pointer_1);
 printf("c=%d\tb=%d\t*pointer_2=%d\n",c,b,*pointer_2);
}

運行結果如下：

在此我們定義了兩個整型指標int *pointer_1,*pointer_2;，它們分別指向變數a和b，值得注意的是*pointer_1和a、*pointer_2和b是共用同一個儲存空間的，當我們在接下類的代碼中改變 *pointer_1=300;時，由輸出就可以看出來a的值也跟隨發生了改變。但是當我們聲明了一個 int c=500;之後，使用pointer_2=&c;，b的值不變，僅僅是改變*pointer_2，因為我僅僅是改變了*pointer_2指向了c的儲存空間，如果有有興趣的讀者可以自己驗證下如果我們修改了a的值之後*pointer_1的值會跟隨一起改變，因為他們指向的是同一個儲存空間。

接下來看看如何在函數的參數中來使用指標。

#include <stdio.h>

swap(int p1,int p2)
{
 int temp;
 temp=p1;
 p1=p2;
 p2=temp;
}

int main()
{
 int a,b;
 int *pointer_1,*pointer_2;
 int c,d;
 c=a;
 d=b;
 pointer_1=&a;
 pointer_2=&b;
 a=20;
 b=30;
 swap(a,b);
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 printf("a=%d\tb=%d\n",*pointer_1,*pointer_2);
 printf("c=%d\td=%d\n",c,d);
}

初步分析上面的代碼，看似是要通過一個函數的調用來實現一個a、b的交換，還有就是通過c=a;、 d=b;來實現對c、d賦初值。先來看看下面的運行結果：

結果跟我們想象的不一樣，a、b沒有實現交換的原因是因為我們使用的是傳值，而不是傳址，所以調用的過程中做的處理就是把a、b的值複製到另外申請的兩個空間p1、p2中去，因而交換操作是在p1、p2的空間中進行的，所以對於a、b的值並沒有影響。c、d的初值為什麼沒有跟a、b的值一樣呢，因為我們在初始化的過程中給c、d賦初值的時候a、b的並沒有給定初值，所以a、b的初值是在編譯的過程中由系統給定的，又因為我們申請的c、d的空間是跟a、b沒有任何關係的，所以接下來再對a、b賦初值的時候c、d的初值並不會改變。

下一個代碼：

#include <stdio.h>

swap(int *p1,int *p2)
{
 int *temp;

 temp=p1;
 p1=p2;
 p2=temp;
}

int main()
{
 int a,b;
 int *pointer_1,*pointer_2;
 int c,d;
 c=a;
 d=b;
 pointer_1=&a;
 pointer_2=&b;
 a=20;
 b=30;
 printf("********************調用前******************\n");
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 swap(pointer_1,pointer_2);
 printf("********************調用後******************\n");
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 printf("*pointer_1=%d\t*pointer_2=%d\n",*pointer_1,*pointer_2);
 printf("c=%d\td=%d\n",c,d);

 return 0;
}

看看上面這個代碼似乎滿足了我們前面說的傳址的要求，那先讓我們來看看實驗結果吧。

結果似乎也是出乎我們的意料之外，為什麼使用了傳值卻還是沒有能夠實現呢？如果我們在調用函數中加上一句 printf("*p1=%d\t*p2=%d\n",*p1,*p2);，得到下面的結果：

從結果來看似乎告訴我們，我們已經實現交換了，但是為什麼沒有能夠返回來呢？在這裡要注意了，因為我們在函數的交換語句僅僅是改變了局部指標變數p1和p2的值，所以沒有改變a、b的值，所以使用printf("*p1=%d\t*p2=%d\n",*p1,*p2);使得我們的確看到了a、b交換的假象，僅僅是改變了局部變數p1和p2的值。

下一個代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

swap(int *p1,int *p2)
{
 int *temp;
 temp=(int *)malloc(sizeof(int));
 *temp=*p1;
 *p1=*p2;
 *p2=*temp;
 free(temp);
}

int main()
{
 int a,b;
 int *pointer_1,*pointer_2;
 int c,d;
 c=a;
 d=b;
 pointer_1=&a;
 pointer_2=&b;
 a=20;
 b=30;
 printf("********************調用前******************\n");
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 swap(pointer_1,pointer_2);
 printf("********************調用後******************\n");
 printf("a=%d\tb=%d\n",a,b);
 printf("*pointer_1=%d\t*pointer_2=%d\n",*pointer_1,*pointer_2);
 printf("c=%d\td=%d\n",c,d);

 return 0;
}

看看也行結果：

最後終於出現了一個我們想要的結果了。從以上的分析讀者自己也知道原因所在了吧，這裡操作的才是p1、p2所指向的地址，才真正的做到了對於a、b儲存空間的數值的交換。細心的讀者可能看到了我們在代碼中用了紅色部分標記的代碼，它完全可以用一句int temp;來替代，之所以我們在這裡要用int *temp;無非是要大家牢記對於指標一些特殊的使用，如果我們沒有這句temp=(int *)malloc(sizeof(int));，以上代碼在編譯的過程中是不會有任何錯誤的，但是在啟動並執行過程中就會出現錯誤，所以通常情況下我們在使用指標的過程中，要特別注意野指標情況的出現，以免出現一些莫名奇妙的有錯。