致C语言初学者—指针注意项

在论坛里经常见到一些新人对指针提出一些问题，作为一个经历过许多错误后的新手，我想把自己的经历说出来，避免让后来人继续这样的错误。
在讲解指针之前，需要理解一下内存空间。内存是随机存取器，计算机上电后便利用内存进行运转。其有一定的容量，为了标识每个存储单元的位置，我们为内存设置了内存地址。内存的具体组织结构可以参考计算机组成原理。
指针是一种指向某种类型的特殊的型别。一般用*定义。如int *p，这样就定义了一个指向int类型的指针。指针用于指向某块内存空间，该内存空间里面存放了其所指向的内存地址。所以，在使用指针之前，必须明白这指针指向了什么内存空间，给指针赋值可以使用取地址符（&），如p = &a；每次需要访问指针所指向的内容时，便使用解引用符号*进行访问。如：printf(“%d”,*p);
上面简单介绍了下指针的定义，赋值等操作。下面介绍下一些新手容易迷糊的地方吧。
1. char *str1=”abcd”; char str2[]=”abcd”;的区别
C标准没有规定这两种定义字符串的方式的差别。但是，指针类型的字符串一般不允许修改。如：str1[0]=’c’；这样的语句会导致运行时错误。错误类型：不允许写入什么的。据说，在某些编译器中可以设置成可以修改的。
2.指针/数组作为参数进行传递
在C语言中，参数是使用值传递的。
int func(int a )；当调用者调用该函数的时候将传递一个值给a，这个a只是你传递进去的参数的一个副本。而数组传递的时候，会退化为指针，其将数组的首地址复制给形参。看下面的一个例子。

     void fun(char str[])

    {

       printf("After transform:%d\n", sizeof(str));

    }

    int main(){ 

	char strs[]="abcdefg"; 

	printf("Before transform:%d\n",sizeof(strs));

	fun(strs);

	return 0;

}

输出：
Before transform:8
After transform:4

在传递之前，我们可以获得数组所占用的内存空间的大小；而传递后，我们只能获得一个指针的大小了。

许多初学C指针的同学想在函数内部修改作为参数传递进来的指针的值。看以下代码。

typedef struct Link_Node{

	int Elem;

	struct Link_Node *next;

}LinkNode,*PLinkList;

void CreateList(LinkNode *header)

{

	int i=0;

	header = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));

	header->Elem = 10;

	header->next = NULL;

}



int main()

{

	PLinkList head=NULL;

	CreateList(head);

	if(head!=NULL)

		printf("%d\n",head->Elem);

        free(head);

	return 0;

}

许多人疑惑为什么没有输出呢？请各位谨记：C语言使用值传递进行参数传递。这就是问题所在。在传递指针的时候，调用者传递了原指针所指向的内存地址给形参。也就是说，在传递参数的时候，系统定义了另外一个指针，也就是我们在此定义的header指针。我们把原指针的值传递给了header指针。所以header指向了本例中的null。然后我们去修改header所指向的值。当函数结束后，这个指针的生命周期也结束了。所以对main函数中的head没有任何修改。
下面我们再看一例。

void Trans(int* Arr,int nLength)

{

	for(int i=0;i<nLength;i++)	

		Arr[i] += i+20;

}

int main()

{

	int nArr[5]={0};

	int  i;

	printf("Before:\n");

	for(i=0;i<5;i++)

		printf("%d  ",nArr[i]);

	Trans(nArr,5);

	printf("\nAfter\n");

	for(i=0;i<5;i++)

		printf("%d  ",nArr[i]);

	return 0;

}

输出：
Before:
0 0 0 0 0
After
20 21 22 23 24

我们发现我们在函数里面修改了数组的值。结合上面的例子，有新同学开始迷糊了。为什么上面的例子不能修改，为什么下面的例子就能修改了？由于指针存储的是地址值，所以初学比较迷惑。函数传递的是指针变量的值---即该指针所指向的变量的地址。所以，我们可以修改其指向的变量的值，而不能修改指针本身的内容了。为了能够修改指针本身的内容，我们需要传递指针本身的地址。所以在上面那例中，需要传递head指针本身的地址。代码如下：

void CreateList(LinkNode **header)

{

	int i=0;

	(*header) = (LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));

	(*header)->Elem = 10;

	(*header)->next = NULL;

}

int main()

{

	PLinkList head=NULL;

	CreateList(&head);

	if(head!=NULL)

		printf("%d\n",head->Elem);

free(head);

	return 0;

}

动态开辟数组
指针可以用来分配内存，作为数组来使用。
开辟一维数组：int *pArr = (int*)malloc(10*sizeof(int));释放空间:free(pArr);
开辟二维或者多维数组需要分级申请内存：int **pArr;
pArr = (int **)malloc(sizeof(int*)*3);
for(i=0;i<3;i++)
*(pArr+i) = (int *)malloc(sizeof(int)*5);
当然释放空间的时候也需要分级释放咯； for(i=0;i<3;i++) free(*(pArr+i));

函数指针和指针函数
在计算机内存中，所有的数据都有唯一的地址，当然可运行的程序也是有地址的。函数代码是程序的算法指令部分，它们和数组一样也占用存储空间，都有相应的地址。可以使用指针变量指向数组的首地址，也可以使用指针变量指向函数代码的首地址，指向函数代码首地址的指针变量称为函数指针。定义形式为：函数类型 （*指针变量名）(形参列表)；如：int (*func)(char a[],int nlength)。不过，我们经常会遇到这样的定义方式：typedef int (*func)(char a[],int nlength)；其实使用typedef主要是为了定义函数指针方便，不需要每次都敲那么的代码。（其实懒也是技术驱动的一种动力啊！）我这里就简单的介绍点东西。在搞算法的时候，函数指针大有用处，可以用它实现很多beautiful算法。比如那些自动机等等。

typedef int (*func)(char a[],int nLength);



int total(char a[],int nLength)

{

	int nTotal = 0;

	for(int i=0;i<nLength;++i)

		nTotal += a[i];

	return nTotal;

}



int main()

{

	char a[]="abcde";

	int nLength = strlen(a);

	func fp;

	fp = total;

	printf("%d\n",fp(a,nLength));

	return 0;

}

一个函数不仅可以带回一个整型数据的值，字符类型值和实型类型的值，还可以带回指针类型的数据，使其指向某个地址单元。在这里，我就不多说什么了。仅提醒各位初学者一下：返回的地址必须不能是该函数的栈空间里的。那样待函数返回后，获得到的地址将是一个错误的地址。

以上代码在XP+VS2008下实验通过。