《學會 C 語言》學習筆記（六）：指標

前言

本文為《學會 C 語言》一書的學習筆記。

指標

指標是 C 語言的低階程式處理能力，可以直接存取電腦的記憶體位址。

C 語言的指標是一種變數，只是變數內容不是常數値，而是變數的位址。

在 C 程式誤用指標導致的程式錯誤十分難除錯，需要加倍小心。

宣告指標與初始値

C 語言指標的宣告語法，例如：

int *ptr; // 指向 int 的指標宣告
char *ptr1; // 指向 char 的指標宣告
float *ptr2 // 指向 float 的指標宣告
double *ptr3 // 指向 double 的指標宣告

取得位址的變數一定在指標之前已經宣告了。

int var = 100; // 宣告變數
int *ptr = &var; // 將變數的記憶體位址存給指標

避免存取到未知的記憶體位址，在宣告指標時指定其初値為 NULL。

int *ptr1 = NULL;

可以使用 if 條件判斷指標是否已經指向其他變數。

if (ptr1 == NULL) {...}

指標運算子

C 語言提供兩種指標運算子。

取址運算子

使用 & 取址運算子可以取得運算元變數的位址。

ptr = &var;

取値運算子

使用 * 取値運算子可以取得運算元指標的變數値。

var = *ptr;

範例如下：

int var = 55, var1; // 宣告變數
int *ptr = NULL; // 宣告指標
ptr = &var; // 指定指標 ptr 的值
var1 = *ptr; // 取得指標 ptr 的值

// var = 55, &var = 0019FF3C
// ptr = 0019FF3C, &ptr = 0019FF34
// var1 = 55, &var1 = 0019FF38

指標的參數傳遞

C 語言的傳址呼叫就是使用指標。

以下範例找出陣列元素的最大値。

#include <stdio.h>
#define LEN 5

void maxElement(int *, int *); // 函數的原型宣告

int main()
{
    int index, i;
    int data[LEN] = {81, 93, 77, 59, 69};

    for (i = 0; i < LEN; i++)
        printf("[%d:%d] ", i, data[i]);

    maxElement(data, &index); // 呼叫函數
    printf("\n陣列最大值%d(%d)\n", data[index], index);

    return 0;
}

// 函數: 找出陣列的最大值
void maxElement(int *eles, int *index) {
    int i, maxValue = 0;

    for (i = 0; i < LEN; i++)
        if (eles[i] > maxValue) {
            maxValue = eles[i]; // 存放陣列最大値用以比較
            *index = i; // 更改 index 的値
        }
}

指向指標的指標

指向指標的指標是指這個指標指向其他的指標。

範例如下：

int var = 25
int *ptr = &var;
int **ptr1 = &ptr;
int ***ptr2 = &ptr1;

// var = 25, &var = 0019FF3C
// ptr = 0019FF3C, &ptr = 0019FF38
// ptr1 = 0019FF38, &ptr1 = 0019FF34
// ptr2 = 0019FF34, &ptr2 = 0019FF30
// *ptr = 25
// *ptr1 = 0019FF3C
// *ptr2 = 0019FF38
// *ptr = 25
// **ptr1 = 25
// ***ptr2 = 25

指標與一維陣列

在 C 程式宣告大小 6 個元素的整數陣列。

#define LEN 6
int data[LEN] = {11, 93, 45, 27, -40, 80};

在 C 語言，一維陣列的名稱就是指向陣列第一個元素位址的指標常數。

int *ptr;
ptr = data;

可以使用取址運算子 & 來取得陣列第一個和最後一個元素的位址。

ptr = &data[0];
ptr1 = &data[LEN - 1];

指標與字串

C 語言的字串就是 char 字串型態的一元陣列，我們可以宣告指標來指向字元陣列或字串常數。

在 C 程式宣告一個一維字元陣列。

char str[15] = "This is a pen."

宣告字串指標指向此字串。

char *ptr;
ptr = str;

也可以宣告字串指標指向字串常數。

char *ptrl;
ptrl = "This is an apple.";

參考資料

• 陳會安（2016）。學會 C 語言。台北市：旗標。