C语言指针详述(3)

妖狐艹你老母 2022-09-29 04:14 161阅读 0赞

第七章 指针和结构类型的关系  
  
  
可以声明一个指向结构类型对象的指针。  
例十一：  
struct MyStruct  
\{  
int a;  
int b;  
int c;  
\}  
MyStruct ss=\{20,30,40\}; //声明了结构对象ss，并把ss的三个成员初始  
化为20，30和40。  
MyStruct\*ptr=&ss; //声明了一个指向结构对象ss的指针。它的类型是  
MyStruct\*,它指向的类型是MyStruct。  
int\*pstr=(int\*)&ss;//声明了一个指向结构对象ss的指针。但是它的  
类型和它指向的类型和ptr是不同的。  
  
  
请问怎样通过指针ptr来访问ss的三个成员变量？  
答案：  
ptr->a;  
ptr->b;  
ptr->c;  
又请问怎样通过指针pstr来访问ss的三个成员变量？  
答案：  
\*pstr；//访问了ss的成员a。  
\*(pstr+1);//访问了ss的成员b。  
\*(pstr+2)//访问了ss的成员c。  
呵呵，虽然我在我的MSVC++6.0上调式过上述代码，但是要知道，这样使用pstr来访问结构成员是不正规的，为了说明为什么不正规，让我们看看怎样通过指针来访问数组的各个单元：  
例十二：  
intarray\[3\]=\{35,56,37\};  
int\*pa=array;  
通过指针pa访问数组array的三个单元的方法是：  
\*pa; //访问了第0号单元  
\*(pa+1);//访问了第1号单元  
\*(pa+2);//访问了第2号单元  
从格式上看倒是与通过指针访问结构成员的不正规方法的格式一样。  
所有的C/C++编译器在排列数组的单元时，总是把各个数组单元存放在连续的存储区里，单元和单元之间没有空隙。但在存放结构对象的各个成员时，在某种编译环境下，可能会需要字对齐或双字对齐或者是别的什么对齐，需要在相邻两个成员之间加若干个"填充字节"，这就导致各个成员之间可能会有若干个字节的空隙。  
所以，在例十二中，即使\*pstr访问到了结构对象ss的第一个成员变量a，也不能保证\*(pstr+1)就一定能访问到结构成员b。因为成员a和成员b之间可能会有若干填充字节，说不定\*(pstr+1)就正好访问到了这些填充字节呢。这也证明了指针的灵活性。要是你的目的就是想看看各个结构成员之间到底有没有填充字节，嘿，这倒是个不错的方法。  
通过指针访问结构成员的正确方法应该是象例十二中使用指针ptr的方法。  
  
  
第八章 指针和函数的关系  
  
  
(1)可以把一个指针声明成为一个指向函数的指针。  
typedef int(\*FUNC)(char\*,int);//标准做法定义一个函数指针  
FUNC pfun;  
int fun(char\*,int);  
pfun=fun;  
....  
....  
inta=(\*pfun)("abcdefg",7);//通过函数指针调用函数。  
  
  
(2) CALLBACK函数。可以把指针作为函数的形参。在函数调用语句中，可以用指针表达式来作为实参。  
\#include "stdafx.h"  
\#include <iostream.h>  
  
\#define DF(F) int F()\{ cout<<"this is in function "<<\#F<<endl;/  
return 0; /  
\}  
//声明定义DF(F)替代 int F()；函数；  
DF(a); DF(b); DF(c); DF(d); DF(e); DF(f); DF(g); DF(h); DF(i); //声明定义函数 a b c d e f g h i  
  
// int (\*pfunc)(); //一个简单函数指针的声明  
typedef int(\*FUNC)(); //一个函数指针类型的声明  
  
FUNC ff\[\] = \{a,b,c,d,e,f,g,h,i\}; //声明一个函数指针数组，并初始化为以上声明的a,b,c,d,e,f,g,h,i函数  
  
FUNC func3(FUNC vv)\{ //定义函数func3，传入一个函数指针，并且返回一个同样类型的函数指针  
vv();  
return vv;  
\}  
  
/\*FUNC func4(int (\*vv)())\{ //func3的另一种实现  
vv();  
return vv;  
\}\*/  
  
int main()\{  
for(int i=0;i<sizeof(ff)/sizeof (FUNC);i++)\{ //循环调用函数指针  
FUNC r=func3(ff\[ i \]);  
cout<<r()<<endl; //输出返回值，只是返回了0  
\}  
return 0;  
\}  
到目前为止，我们只讨论了函数指针及回调而没有去注意ANSI C/C++的编译器规范。许多编译器有几种调用规范。如在Visual C++中，可以在函数类型前加\_cdecl，\_stdcall或者\_pascal来表示其调用规范（默认为\_cdecl）。C++ Builder也支持\_fastcall调用规范。调用规范影响编译器产生的给定函数名，参数传递的顺序（从右到左或从左到右），堆栈清理责任（调用者或者被调用者）以及参数传递机制（堆栈，CPU寄存器等）。  
  
  
第九章 指针的安全问题  
  
  
看下面的例子：  
例十七：  
chars='a';  
int\*ptr;  
ptr=(int\*)&s;  
\*ptr=1298;  
指针ptr是一个int\*类型的指针，它指向的类型是int。它指向的地址就是s的首地址。在32位程序中，s占一个字节，int类型占四个字节。最后一条语句不但改变了s所占的一个字节，还把和s相临的高地址方向的三个字节也改变了。这三个字节是干什么的？只有编译程序知道，而写程序的人是不太可能知道的。也许这三个字节里存储了非常重要的数据，也许这三个字节里正好是程序的一条代码，而由于你对指针的马虎应用，这三个字节的值被改变了！这会造成崩溃性的错误。  
让我们再来看一例：  
例十八：  
1 chara;  
2 int \*ptr=&a;  
...  
...  
3 ptr++;  
4 \*ptr=115;  
  
  
该例子完全可以通过编译，并能执行。但是看到没有？第3句对指针ptr进行自加1运算后，ptr指向了和整形变量a相邻的高地址方向的一块存储区。这块存储区里是什么？我们不知道。有可能它是一个非常重要的数据，甚至可能是一条代码。而第4句竟然往这片存储区里写入一个数据！这是严重的错误。所以在使用指针时，程序员心里必须非常清楚：我的指针究竟指向了哪里。在用指针访问数组的时候，也要注意不要超出数组的低端和高端界限，否则也会造成类似的错误。  
在指针的强制类型转换：ptr1=(TYPE\*)ptr2中，如果sizeof(ptr2的类型)大于sizeof(ptr1的类型)，那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是安全的。如果sizeof(ptr2的类型)小于sizeof(ptr1的类型)，那么在使用指针ptr1来访问ptr2所指向的存储区时是不安全的。至于为什么，读者结合例十七来想一想，应该会明白的。  
  
  
9．1 总线错误和段错误  
有时编译程序时会遇到两个运行时错误：  
bus error(core dumped) //总线错误（信息已转储）  
segmentation fault(core dumped)段错误（信息已转储）  
总线错误几乎都是由于未对齐的读或者写造成的。  
例：  
union \{ char a\[10\];  
int I;  
\}u;  
int \*p = (int \*)&(u.a\[1\]);  
\*p = 17; //p中未对齐的地址会引起一个总线错误！  
数组和int 的联合确保数组a是按照int的4字节对齐的，所以“a+1”的地址肯定未按int对齐。然后我们试图往这个地址存储4个字节的数据，但这个访问只是按照单字节的char对齐，这就违反了规则。UNIX下会报错，MSVC中不汇报错，但运行结果异常。  
  
段错误  
例：  
int \*p = 0;  
\*p = 17;//段错误，访问了不该访问的地址  
段错误是由于内存管理单元的异常所致，该异常通常是由于解除引用一个未初始化或非法值得指针引起的。UNIX下报错，MSVC不报错，运行时错误。  
  
总结：以发生频率为序，最终可能导致段错误的常见编程错误是：  
1. 坏指针值错误：在指针赋值之前就用它来引用内存，或者向库函数传送一个坏指针，或者在指针释放后再访问他的内容。记得free(p)后p = NULL；  
2 . 改写错误：越过数组边界写数据，在动态分配的内存两端之外写入数据，或改写一些对管理数据结构。  
3 . 指针释放引起的错误：释放同一内存块两次，或释放一块未曾使用malloc分配的内存，或释放仍在使用中的内存，或释放一个无效指针。  
  
  
9 2 使用指针创建和使用动态数组  
基本思路：用malloc()分配大块连续内存，像引用数组一样引用这块内存。  
Char\* dynamic = (char)malloc(100\*sizeof(int));  
Dynamic\[7\] = ‘a’；  
realloc()实现内存块大小重新分配。  
Dynamic = (char \*)realloc(dynamic,20);  
在使用malloc()和realloc()进行动态内存分配时存在的问题：  
1, realloc函数可能引起内存拷贝，使系统运行速度慢下来，增加开销。  
2, 若内存被拷贝到另一个地方，则元素地址不再有效。为避免麻烦，因该使用下标而不是元素地址。  
3, 每次搜索该内存区是，编译器最好能够知道任意时刻该内存块的大小。  
  
  
  
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