指針為C語言編程提供了強大的支持——如果你能正確而靈活地利用指針，你就可以直接切入問題的核心，或者將程序分割成一個個片斷。一個很好地利用了指針的程序會非常高效、簡潔和精致。

利用指針你可以將數據寫入內存中的任意位置，但是，一旦你的程序中有一個野指針("wild”pointer)，即指向一個錯誤位置的指針，你的數據就危險了——存放在堆中的數據可能會被破壞，用來管理堆的數據結構也可能會被破壞，甚至操作系統的數據也可能會被修改，有時，上述三種破壞情況會同時發生。

此后可能發生的事情取決于這樣兩點：第一，內存中的數據被破壞的程度有多大；第二，內存中的被破壞的部分還要被使用多少次。在有些情況下，一些函數(可能是內存分配函數、自定義函數或標準庫函數)將立即(也可能稍晚一點)無法正常工作。在另外一些情況下，程序可能會終止運行并報告一條出錯消息；或者程序可能會掛起；或者程序可能會陷入死循環；或者程序可能會產生錯誤的結果；或者程序看上去仍在正常運行，因為程序沒有遭到本質的破壞。

值得注意的是，即使程序中已經發生了根本性的錯誤，程序有可能還會運行很長一段時間，然后才有明顯的失常表現；或者，在調試時，程序的運行完全正常，只有在用戶使用時，它才會失常。

在C語言程序中，任何野指針或越界的數組下標(out-of-bounds array subscript)都可能使系統崩潰。兩次釋放內存的操作也會導致這種結果。你可能見過一些C程序員編寫的程序中有嚴重的錯誤，現在你能知道其中的部分原因了。

有些內存分配工具能幫助你發現內存分配中存在的問題，例如漏洞(leak，見7．21)，兩次釋放一個指針，野指針，越界下標，等等。但這些工具都是不通用的，它們只能在特定的操作系統中使用，甚至只能在特定版本的編譯程序中使用。如果你找到了這樣一種工具，試試看能不能用，因為它能為你節省許多時間，并能提高你的軟件的質量。

指針的算術運算是C語言(以及它的衍生體，例如C++)獨有的功能。匯編語言允許你對地址進行運算，但這種運算不涉及數據類型。大多數高級語言根本就不允許你對指針進行任何操作，你只能看一看指針指向哪里。

C指針的算術運算類似于街道地址的運算。假設你生活在一個城市中，那里的每一個街區的所有街道都有地址。街道的一側用連續的偶數作為地址，另一側用連續的奇數作為地址。如果你想知道River Rd．街道158號北邊第5家的地址，你不會把158和5相加，去找163號；你會先將5(你要往前數5家)乘以2(每家之間的地址間距)，再和158相加，去找River Rd．街道的168號。同樣，如果一個指針指向地址158(十進制數)中的一個兩字節短整型值，將該指針加3=5，結 果將是一個指向地址168(十進制數)中的短整型值的指針(見7．7和7．8中對指針加減運算的詳細描述)。

街道地址的運算只能在一個特定的街區中進行，同樣，指針的算術運算也只能在一個特定的數組中進行。實際上，這并不是一種限制，因為指針的算術運算只有在一個特定的數組中進行才有意義。對指針的算術運算來說，一個數組并不必須是一個數組變量，例如函數malloc()或calloc()的返回值是一個指針，它指向一個在堆中申請到的數組。

指針的說明看起來有些使人感到費解，請看下例：

char *p；

上例中的說明表示，p是一個字符。符號“*”是指針運算符，也稱間接引用運算符。當程序間接引用一個指針時，實際上是引用指針所指向的數據。

在大多數計算機中，指針只有一種，但在有些計算機中，指向數據和指向函數的指針可以是不同的，或者指向字節(如char。指針和void *指針)和指向字的指針可以是不同的。這一點對sizeof運算符沒有什么影響。但是，有些C程序或程序員認為任何指針都會被存為一個int型的值，或者至少會被存為一個long型的值，這就無法保證了，尤其是在IBM PC兼容機上。

注意：以下討論與Macintosh或UNIX程序員無關；

最初的IBM PC兼容機使用的處理器無法有效地處理超過16位的指針(人們對這種結論仍有爭議。16位指針是偏移量，見9．3中對基地址和偏移量的討論)。盡管最初的IBM PC機最終也能使用20位指針，但頗費周折。因此，從一開始，基于IBM兼容機的各種各樣的軟件就試圖沖破這種限制。

為了使20位指針能指向數據，你需要指示編譯程序使用正確的存儲模式，例如緊縮存儲模式。在中存儲模式下，你可以用20位指針指向函數。在大和巨存儲模式下，用20位指針既可以指向數據，也可以指向函數。在任何一種存儲模式下，你都可能需要用到far指針(見7．18和7．19)。

基于286的系統可以沖破20位指針的限制，但實現起來有些困難。從386開始，IBM兼容機就可以使用真正的32位地址了，例如象MS-Windows和OS／2這樣一些操作系統就實現了這一點，但MS—DOS仍未實現。

如果你的MS—DOS程序用完了基本內存，你可能需要從擴充內存或擴展內存中分配更多的內存。許多版本的編譯程序和函數庫都提供了這種技術，但彼此之間有所差別。這些技術基本上是不通用的，有些能在絕大多數MS-DOS和MS-WindowsC編譯程序中使用，有些只能在少數特定的編譯程序中使用，還有一些只能在特定的附加函數庫的支持下使用。如果你手頭有能提供這種技術的軟件，你看一下它的文檔，以了解更詳細的信息。

7．1 什么是間接引用(indirection)?

對已說明的變量來說，變量名就是對變量值的直接引用。對指向變量或內存中的任何對象的指針來說，指針就是對對象值的間接引用。如果p是一個指針，p的值就是其對象的地址；*p表示“使間接引用運算符作用于p”，*p的值就是p所指向的對象的值。

*p是一個左值，和變量一樣，只要在*p的右邊加上賦值運算符，就可改變*p的值。如果p是一個指向常量的指針，*p就是一個不能修改的左值，即它不能被放到賦值運算符的左邊，請看下例：

例 7.1 一個間接引用的例子

#include int

main()

{

int i;

int * p ;

i = 5;

p = & i; / * now * p = = i * /

/ * %Pis described in FAQ VII. 28 * /

printf("i=%d, p=%P, * p= %d\n" , i, P, *p);

* p = 6; / * same as i = 6 * /

printf("i=%d, p=%P, * p= %d\n" , i, P, *P);

return 0; / * see FAQ XVI. 4 * / }

}

上例說明，如果p是一個指向變量i的指針，那么在i能出現的任何一個地方，你都可以用*p代替i。在上例中，使p指向i(p＝&i)后，打印i或*p的結果是相同的；你甚至可以給*p賦值，其結果就象你給i賦值一樣。

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總結

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