5.6　指针与函数之间的关系

在第1章中简单介绍了指针与函数的关系，但是并没有进行深入的讲解。关于函数指针和指针函数的内容，将会在第7章进行深入讲解，在此重点介绍指针作为函数参数的使用情况。

指针作为函数参数，最典型的莫过于main（）函数，所以先通过main（）函数来看看指针作为参数的使用情况。

include＜stdio.h＞

void main（int argc,char*argv[]）

{

while（argc＞0）

{

printf（"%s\t"，*argv++）；

argc—；

}

return；

}

运行结果：

C：\＞fdsa.exe hello world

fdsa.exe hello world

先介绍main（）函数中参数的含义，其中，argc表示命令行输入参数的个数，在此命令行参数有fdsa.exe、hello、world三个，所以argc的值为3；而argv表示一个指针数组，用来存放命令行输出的字符串，相当于“char*argv[]={"fdsa.exe"，"hello"，"world"}；”。细心的读者可能发现了一个问题，前面说过，数组名不能够进行自加和自减等运算，但是上面的代码中却利用参数中的数组名进行自加运算，而且成功输出了。难道前面说错了吗？看下面这段代码。

include＜stdio.h＞

void main（）

{

char*argv[]={"fdsa.exe"，"hello"，"world"}；

int i=0；

while（i＜3）

{

printf（"%s\t"，*argv++）；

i++；

}

return；

}

以上程序编译的时候出错了，看来，数组名的确不可以进行自加和自减运算。其实，在前面的程序中，数组作为参数时成功地实现了输出，是因为数组作为参数时已经不再是数组了，而是一个指针变量，所以能够对其进行自加运算。我们可以通过下面几段代码来逐一分析。

include＜stdio.h＞

void print（char str[]）

{

printf（"print函数中的sizeof（str）=%d\n"，sizeof（str））；

printf（"%s\n"，str）；

return；

}

void main（）

{

char str[]="Hello Bigloomy！"；

printf（"main函数中的sizeof（str）=%d\n"，sizeof（str））；

print（str）；

return；

}

运行结果：

main函数中的sizeof（str）=16

print函数中的sizeof（str）=4

Hello Bigloomy！

从前面的代码中可以发现，通过sizeof操作符从main（）函数和print（）函数中得到的str大小并不一样，在main（）函数中是16字节，与前面讲解字符串数组时分析的一样，会在字符串的后面自动添加一个串结束符‘\0’，所以大小是16。而在print（）函数中的str大小为4字节，由此可以看出，在参数str传递的过程中传递的并不是整个数组的大小，而是数组的首地址，这时print（）函数中的参数不是一个数组，而是一个指针变量。如果读者觉得上面的解释不好理解，那么再来看下面这段代码。

include＜stdio.h＞

void print（char str[]）

{

printf（"print函数中的str=%d\n"，str）；

printf（"print函数中的＆str=%d\n"，＆str）；

printf（"%s\n"，str）；

return；

}

void main（）

{

char str[]="Hello Bigloomy"；

printf（"main函数中的str=%d\n"，str）；

printf（"main函数中的＆str=%d\n\n"，＆str）；

print（str）；

return；

}

运行结果：

main函数中的str=1245040

main函数中的＆str=1245040

print函数中的str=1245040

print函数中的＆str=1244960

Hello Bigloomy！

在main（）函数中打印的str和＆str结果相同，都是数组的首地址；而在print（）函数中打印的str和＆str并不相同，str与在main（）函数中打印的结果相同，表示数组的首地址，而＆str却不一样，这也进一步说明这里的str是一个指针变量，而不再是一个数组。如图5-11所示，print（）函数中的str是一个指针变量，所以它拥有自己的地址。这就是在两个函数中得到的结果不一致的原因，参数传递过去的仅仅是数组的首地址，所以在print（）函数中的str指针变量中保存的是数组的首地址。为了便于理解，通常将参数传递中的“char str[]”改写为“char*str”。

图　5-11　main（）函数和print（）函数中str的内存结构

下面再通过一段代码来看指针作为参数的使用情况。

include＜stdio.h＞

void copy_string（char from[]，char to[]）

{

while（to++=from++）；

return；

}

void main（）

{

char str[]="this is a string！"；

printf（"%s\n"，str）；

char dec_str[20]；

copy_string（str,dec_str）；

printf（"%s\n"，dec_str）；

return；

}

运行结果：

this is a string！

this is a string！

通过函数copy_string（）成功地将str中的字符串复制到dec_str数组中，虽然copy_string（）函数中的参数是数组形式的，但是它的实质是指针变量。再看copy_string（）函数的实现方式，这里通过while循环来实现，由于str字符数组的后面有结束符‘\0’，因此我们巧妙地将这一条件作为复制是否结束的标志。需要注意的是，在mian（）函数中传递的两个参数都是已经在内存中分配了的。如果没有在main（）函数中分配目标变量的内存大小，会出现什么问题呢？看看下面的代码。

include＜stdio.h＞

include＜stdlib.h＞

void copy_string（charfrom,charto）

{

to=（char）malloc（sizeof（char）40）；

char*to_start=to；

for（；to=from；from++，to++）；

printf（"%s\n"，to_start）；

return；

}

void main（）

{

char*str="Hello World！"；

printf（"%s\n"，str）；

char*dec_str；

copy_string（str,dec_str）；

//printf（"%s\n"，dec_str）；

return；

}

运行结果：

Hello World！

Hello World！

在上面的代码中，在main（）函数中没有为dec_str指针分配内存单元，但是在copy_string（）函数中为参数to分配了内存单元，成功地在函数copy_string（）中实现了字符串的复制。那么这个复制好的字符串能否像上面的字符串那样返回呢？取消注释最后一行printf语句来验证是否成功返回复制后的字符串，我们会发现，运行到这一行时直接崩溃掉了。这是什么原因所导致的呢？我们通过下面一段代码来加以分析。

include＜stdio.h＞

include＜stdlib.h＞

void copy_string（char from[]，char to[]）

{

printf（"分配前to=%x\n"，to）；

to=（char）malloc（sizeof（char）20）；

printf（"分配后to=%x\n"，to）；

char*start_to=to；

while（to++=from++）；

printf（"copy_string函数：%s\n\n"，start_to）；

return；

}

void main（）

{

char str[]="Hello World！"；

printf（"main函数：%s\n"，str）；

char*dec_str；

printf（"调用函数copy_string前dec_str=%x\n\n"，dec_str）；

copy_string（str,dec_str）；

printf（"调用函数copy_string后dec_str=%x\n"，dec_str）；

return；

}

运行结果：

main函数：Hello World！

调用函数copy_string前dec_str=cccccccc

分配前to=cccccccc

分配后to=380fe0

copy_string函数：Hello World！

调用函数copy_string后dec_str=cccccccc

图　5-12　char型指针des_str和to的内存结构

通过图5-12来演示上面的运行结果，在main函数中没有为目标字符指针变量申请内存空间，在调用函数之前发现编译器对指针进行初始化，该指针指向一个不可用的内存；在copy_string（）函数中，在对字符指针变量to分配内存前后它的指向发生了变化，从之前的cccccccc，变为指向一片可用的内存单元，所以接下来成功地实现了字符串的复制，但是在调用copy_string（）函数之后，指针变量des_str的值并没有发生变化，还是指向地址为cccccccc的存储单元，因此在执行printf语句的时候导致程序崩溃。

由上面的分析可知，实参的地址并没有改变，导致dec_str指针还是指向一个不可用的内存地址，从而在使用printf语句打印时出错。如果通过函数返回分配后的起始地址，那么在main（）函数中同样可以打印出通过函数处理后的字符串。