C 中的指针(一)简单指针

文章作者 100test 发表时间 2007:03:10 17:10:35
来源 100Test.Com百考试题网

简单总结一下C 中指针的用法，以后再写一篇详细的，关于smart pointer的总结。

指针的定义很简单。在变量前打个星。例如一个class的名字叫A，那么指针定义为
A *pa.

有意点点另人混淆的是指针和const的混用。
char chr[] = "abc".
const char *p = chr. //这里p不是常数指针，而是把指针指向的地址定义为了常数。无论chr本身是不是指向常数内存区，但只要用p去操作，那么就不可以通过p去修改其内容。

chr[2] = ’e’. // ok
p[2] = ’d’. // error

p =1. // ok, 改的是p指向的地址而不是p的内容。

真正的常数指针这么写
char *const cp = s.
这时在常数内存中allocate了一个指针的控件存储cp，cp，也就是这个地址不能改，而其指向的内存的值可以修改。
chr[2] = ’w’. //ok
cp[2] = ’y’. // ok
cp =1. // error

char* 可以被转换成const char*，因为操作后没有负面影响。反过来const char* 不能转换成char*，如果可以的话会把本部可写的内存的数据改掉。
// good example
char chr[] = "abc".
char *p = chr.
const char *cp = p.

// bad example
char chr[] = "abc".
const char *p = chr.
char *p = cp. // error.

这种转换常用在函数调用上，例如strcpy(char* source, char*dest)。这个操作只是想修改source，dest只是用于参考。为了避免函数修改dest可以把函数定义成strcpy(char* source, const char* dest)。

基本定义就这些了。对于指针的cast，C 作得比C更安全。例如有两个完全不相干的class A和B。
B b.
A *p1,*p2.

p1 = (A *)(&.b). // 这是C式的cast，不管A和B有什么关系，强型转换。后果不堪设想。
C 中引入了static_cast操作，在一定程度上保护了操作的安全性，static_cast检查操作数与要操作的类型是否匹配，匹配是有class继承关系，无论谁继承谁都可以。如果这个关系不存在，出编译错误。
p2 = static_cast(&.b). //error。
但是这个检查是不完全的，
class C : public A {}
C* pc = static_cast(p1). // ok. 因为pc,p2欧继承关系。

C 引入了RTTI得概念(Run Time Type Info)。通过dynamic_cast操作，可以检查操作数的内容，以确认这个操作是否成功。检查内容的方法就是把相关类型的继承关系和vtable都查一下。
p2 = dynamic_cast(p1).
在VC下使用dynamic_cast别忘了在当前ProjectSetting下选Enable Run Time Type Info。如果忘了选这个，debug模式下编译会不通过，release模式下会编译通过，运行时Crash。

dynamic_cast比较复杂，另外Visual C 各不同版本的表现不一样，这里详细说一下我学到的和试出来的。一般书上说是三种不同情况，考虑到Visual C 版本的问题，我分五个情况讨论。
1。upcast。从派生类向基类的转换，只要基类的继承关系是唯一的，就会成功，如果不唯一会有warning："dynamic_cast used to convert to inaccessible or ambiguous base."
下下面的例子中
class A{public: virtual void a(){}}.
class B : public A {}.
class C : public B {}.
class D : public B {}.
class E : public C, public D {}.
int main()
{
E e, *pe = &.e.
C *pc = dynamic_cast(pe).
B *pb = dynamic_cast(pe).
return 0.
}
转换pb一行会有warning，而且得到NULL指针。
其继承关系如下
A
/ \
B B
| |
C D
\ /
E
E到C成功，E到B失败因为不知道怎么转换。同样E到A也会失败。注意这里的检查只是指针类型pe的检查，没有查pe指向的object。把pe改成*pe = (E*)(new D()).的话pe到pc的cast还会成功，不过pe到pb的cast会出现crash。这和dynamic_cast的实现有关，这个exception不是bad_cast，所以最好用try{} chatch(...)接着以防不测。