[免费下载 c语言深度解剖[1]-第20部分

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析一下到底是为什么。在　
VisualC＋＋6。0里，测试代码如下：　


intmain（）　


｛　


inta＇5＇＇5＇；　


int（*p）＇4＇；　


p=　
a；　


printf（〃a_ptr=％#p；p_ptr=％#pn〃；&a＇4＇＇2＇；&p＇4＇＇2＇）；　


printf（〃％p；％dn〃；&p＇4＇＇2＇…&a＇4＇＇2＇；&p＇4＇＇2＇…&a＇4＇＇2＇）；　


return0；　


｝

经过测试，可知&p＇4＇＇2＇…&a＇4＇＇2＇的值为…4。这到底是为什么呢？下面我们就来分析一下：


前面我们讲过，当数组名　
a作为右值时，代表的是数组首元素的首地址。这里的　
a为二
维数组，我们把数组　
a看作是包含　
5个　
int类型元素的一维数组；里面再存储了一个一维数组。
如此，则　
a在这里代表的是　
a＇0＇的首地址。　
a＋1表示的是一维数组　
a的第二个元素。　
a＇4＇表
示的是一维数组　
a的第　
5个元素，而这个元素里又存了一个一维数组。所以&a＇4＇＇2＇表示的
是&a＇0＇＇0＇＋4*5*sizeof（int）＋2*sizeof（int）。

根据定义，p是指向一个包含　
4个元素的数组的指针。也就是说　
p＋1表示的是指针　
p向
后移动了一个“包含　
4个　
int类型元素的数组”。这里　
1的单位是　
p所指向的空间，即　
4*sizeof（int）。所以，　
p＇4＇相对于　
p＇0＇来说是向后移动了　
4个“包含　
4个　
int类型元素的数组”，
即&p＇4＇表示的是　
&p＇0＇＋4*4*sizeof（int）。由于　
p被初始化为　
&a＇0＇，那么　
&p＇4＇＇2＇表示的是　
&a＇0＇＇0＇＋4*4*sizeof（int）＋2*　
sizeof（int）。

再由上面的讲述，&p＇4＇＇2＇和　
&a＇4＇＇2＇的值相差　
4个　
int类型的元素。现在，上面测试
出来的结果也可以理解了吧？其实我们最简单的办法就是画内存布局图：


这里最重要的一点就是明白数组指针　
p所指向的内存到底是什么。解决这类问题的最
好办法就是画内存布局图。

4。5。2，二级指针
4。5。2。1，二级指针的内存布局
二级指针是经常用到的，尤其与二维数组在一起的时候更是令人迷糊。例如：　


char　
**p；

定义了一个二级指针变量　
p。p是一个指针变量，毫无疑问在　
32位系统下占　
4个　
byte。
它与一级指针不同的是，一级指针保存的是数据的地址，二级指针保存的是一级指针的地
址。下图帮助理解：



我们试着给变量　
p初始化：　


A），p　
=　
NULL；　
B），char*p2；p　
=　
&p2；
任何指针变量都可以被初始化为　
NULL（注意是　
NULL，不是　
NUL，更不是　
null），二
级指针也不例外。也就是说把指针指向数组的零地址。联想到前面我们把尺子比作内存，
如果把内存初始化为　
NULL，就相当于把指针指向尺子上　
0毫米处，这时候指针没有任何内
存可用。
当我们真正需要使用　
p的时候，就必须把一个一级指针的地址保存到　
p中，所以　
B）的
赋值方式也是正确的。
给　
p赋值没有问题，但怎么使用　
p呢？这就需要我们前面多次提到的钥匙（“*”）。

第一步：根据　
p这个变量，取出它里面存的地址。
第二步：找到这个地址所在的内存。
第三步：用钥匙打开这块内存，取出它里面的地址，*p的值。
第四步：找到第二次取出的这个地址。
第五步：用钥匙打开这块内存，取出它里面的内容，这就是我们真正的数据，　
**p的值。
我们在这里用了两次钥匙（　
“*”）才最终取出了真正的数据。也就是说要取出二级指针

所真正指向的数据，需要使用两次两次钥匙（“*”）。
至于超过二维的数组和超过二维的指针一般使用比较少，而且按照上面的分析方法同
样也可以很轻松的分析明白，这里就不再详细讨论。读者有兴趣的话，可以研究研究。

4。6，数组参数与指针参数
我们都知道参数分为形参和实参。形参是指声明或定义函数时的参数，而实参是在调
用函数时主调函数传递过来的实际值。

4。6。1，一维数组参数
4。6。1。1，能否向函数传递一个数组？
看例子：　


void　
fun（char　
a＇10＇）　
｛　
charc　
=　
a＇3＇；　
｝　



intmain（）　


｛　


charb＇10＇=　
“abcdefg”；　


fun（b＇10＇）；　


return0；　


｝

先看上面的调用，fun（b＇10＇）；将　
b＇10＇这个数组传递到　
fun函数。但这样正确吗？b＇10＇
是代表一个数组吗？

显然不是，我们知道　
b＇0＇代表是数组的一个元素，那　
b＇10＇又何尝不是呢？只不过这里
数组越界了，这个　
b＇10＇并不存在。但在编译阶段，编译器并不会真正计算　
b＇10＇的地址并取
值，所以在编译的时候编译器并不认为这样有错误。虽然没有错误，但是编译器仍然给出
了两个警告：　


warningC4047：　
'function'：　
'char*'　
differsinlevelsof　
indirectionfrom　
'char'　


warningC4024：　
'fun'：　
differenttypesforformalandactualparameter1

这是什么意思呢？这两个警告告诉我们，函数参数需要的是一个　
char*类型的参数，而
实际参数为　
char类型，不匹配。虽然编译器没有给出错误，但是这样运行肯定会有问题。
如图：


这是一个内存异常，我们分析分析其原因。其实这里至少有两个严重的错误。

第一：b＇10＇并不存在，在编译的时候由于没有去实际地址取值，所以没有出错，但是
在运行时，将计算　
b＇10＇的实际地址，并且取值。这时候发生越界错误。

第二：编译器的警告已经告诉我们编译器需要的是一个　
char*类型的参数，而传递过去
的是一个　
char类型的参数，这时候　
fun函数会将传入的　
char类型的数据当地址处理，同样
会发生错误。（这点前面已经详细讲解）

第一个错误很好理解，那么第二个错误怎么理解呢？　
fun函数明明传递的是一个数组啊，
编译器怎么会说是　
char*类型呢？别急，我们先把函数的调用方式改变一下：　


fun（b）；　


b是一个数组，现在将数组　
b作为实际参数传递。这下该没有问题了吧？调试、运行，
一切正常，没有问题，收工！很轻易是吧？但是你确认你真正明白了这是怎么回事？数组　
b　



真的传递到了函数内部？

4。6。1。2，无法向函数传递一个数组
我们完全可以验证一下：　


void　
fun（char　
a＇10＇）　
｛　


int　
i　
=　
sizeof（a）；　


charc　
=　
a＇3＇；　


｝

如果数组　
b真正传递到函数内部，那　
i的值应该为　
10。但是我们测试后发现　
i的值竟然
为　
4！为什么会这样呢？难道数组　
b真的没有传递到函数内部？是的，确实没有传递过去，
这是因为这样一条规则：　


C语言中，当一维数组作为函数参数的时候，编译器总是把它解析成一个指向其首元
素首地址的指针。

这么做是有原因的。在　
C语言中，所有非数组形式的数据实参均以传值形式（对实参
做一份拷贝并传递给被调用的函数，函数不能修改作为实参的实际变量的值，而只能修改
传递给它的那份拷贝）调用。然而，如果要拷贝整个数组，无论在空间上还是在时间上，
其开销都是非常大的。更重要的是，在绝大部分情况下，你其实并不需要整个数组的拷贝，
你只想告诉函数在那一刻对哪个特定的数组感兴趣。这样的话，为了节省时间和空间，提
高程序运行的效率，于是就有了上述的规则。同样的，函数的返回值也不能是一个数组，
而只能是指针。这里要明确的一个概念就是：函数本身是没有类型的，只有函数的返回值
才有类型。很多书都把这点弄错了，甚至出现“XXX类型的函数”这种说法。简直是荒唐
至极！

经过上面的解释，相信你已经理解上述的规定以及它的来由。上面编译器给出的提示，
说函数的参数是一个　
char*类型的指针，这点相信也可以理解。

既然如此，我们完全可以把　
fun函数改写成下面的样子：　


void　
fun（char　
*p）　


｛　


charc　
=　
p＇3＇；//或者是　
charc　
=　
*（p＋3）；　


｝

同样，你还可以试试这样子：　


void　
fun（char　
a＇10＇）　


｛　


charc　
=　
a＇3＇；　


｝　



intmain（）　


｛　
charb＇100＇=　
“abcdefg”；　
fun（b）；　


return0；　
｝


运行完全没有问题。实际传递的数组大小与函数形参指定的数组大小没有关系。既然
如此，那我们也可以改写成下面的样子：　


void　
fun（char　
a＇　
＇）　
｛　
charc　
=　
a＇3＇；　
｝
改写成这样或许比较好，至少不会让人误会成只能传递一个　
10个元素的数组。

4。6。2，一级指针参数
4。6。2。1，能否把指针变量本身传递给一个函数
我们把上一节讨论的列子再改写一下：　


void　
fun（char　
*p）　
｛　
charc　
=　
p＇3＇；//或者是　
charc　
=　
*（p＋3）；　
｝　


intmain（）　


｛　
char*p2　
=　
“abcdefg”；　
fun（p2）；　
return0；　


｝
这个函数调用，真的把　
p2本身传递到了　
fun函数内部吗？
我们知道　
p2是　
main函数内的一个局部变量，它只在　
main函数内部有效。（这里需要

澄清一个问题：main函数内的变量不是全局变量，而是局部变量，只不过它的生命周期和


全局变量一样长而已。全局变量一定是定义在函数外部的。初学者往往弄错这点。）既然它
是局部变量，fun函数肯定无法使用　
p2的真身。那函数调用怎么办？好办：对实参做一份
拷贝并传递给被调用的函数。即对　
p2做一份拷贝，假设其拷贝名为_p2。那传递到函数内
部的就是_p2而并非　
p2本身。

4。6。2。2，无法把指针变量本身传递给一个函数
这很像孙悟空拔下一根猴毛变成自己的样子去忽悠小妖怪。所以　
fun函数实际运行时，
用到的都是_p2这个变量而非　
p2本身。如此，我们看下面的例子：　
voidGetMemory（char*　
p；intnum）　
｛　
p　
=　
（char*）malloc（num*sizeof（char））；　
｝　


intmain（）　


｛　


char*str=　
NULL；　


GetMemory（str，10）；　


strcpy（str；”hello”）；　


free（str）；//free并没有起作用，内存泄漏　


return0；　
｝
在运行　
strcpy（str；”hello”）语句的时候发生错误。这时候观察　
str的值，发现仍然为　
NULL。
也就是说　
str本身并没有改变，我们　
malloc的内存的地址并没有赋给　
str，而是赋给了_str。
而这个_str是编译器自动分配和回收的，我们根本就无法使用。所以想这样获取一块内存是

不行的。那怎么办？两个办法：

第一：用　
return。　


char*　
GetMemory（char*　
p；intnum）　


｛　


p　
=　
（char*）malloc（num*sizeof（char））；　
returnp；　
｝　


intmain（）　
｛　



char*str=　
NULL；　
str=GetMemory（str，10）；　
strcpy（st