征服C指针 第2版

第0章

本书目标与读者对象　1

0-1　本书目标　2

0-2　读者对象与内容结构　5



第　1章

打好基础——预备知识和复习　9

1-1　C语言是什么样的语言　10

1-1-1　C语言的发展历程　10

是汇编语言还是汇编器　11

B语言是什么样的语言　12

1-1-2　不完备和不统一的语法　13

1-1-3　C语言“圣经”——K&R　13

1-1-4　ANSI C之前的C语言　14

1-1-5　ANSI C（C89/90）　16

1-1-6　C95　16

1-1-7　C99　17

1-1-8　C11　18

1-1-9　C语言的理念　19

1-1-10　C语言的主体　20

1-1-11　C语言曾是只能使用标量的语言　21

1-2　内存和地址　23

1-2-1　内存和地址　23

1-2-2　内存和变量　25

size_t类型　27

1-2-3　内存和程序运行　27

1-3　关于指针　29

1-3-1　恶名昭著的指针究竟是什么　29

1-3-2　和指针的第 一次亲密接触　30

1-3-3　地址运算符、间接运算符、下标运算符　34

关于本书中的地址值——16进制表示法　35

混乱的声明——如何自然地理解声明　35

杂谈：hoge是什么　37

1-3-4　指针和地址之间的微妙关系　38

在运行时既没有类型信息，也没有变量名　40

1-3-5　指针运算　41

1-3-6　何谓空指针　42

NULL和0和'\0'　43

1-3-7　实践——从函数返回多个值　46

形参与实参　50

1-4　关于数组　51

1-4-1　使用数组　51

C语言的数组是从0开始的　53

1-4-2　数组与指针的微妙关系　54

1-4-3　下标运算符[]与数组毫无关系　56

语法糖　59

1-4-4　为何存在指针运算这种奇怪功能　59

1-4-5　别再滥用指针运算了　61

更改参数的做法可取吗　62

1-4-6　试图将数组作为函数参数传递　63

如果对数组进行值传递　65

1-4-7　声明函数形参的方法　66

C语言为什么不进行数组边界检查　67

1-4-8　C99中的可变长数组　68



第　2章

做个实验——C语言是怎样使用内存的　71

2-1　虚拟地址　72

关于scanf()　75

未定义、未指定、实现定义　77

2-2　C语言中内存的使用方法　78

2-2-1　C语言中变量的种类　78

2-2-2　尝试输出地址　80

存储类说明符　80

2-3　函数与字符串字面量　85

2-3-1　只读内存区域　85

2-3-2　指向函数的指针　86

2-4　静态变量　88

2-4-1　什么是静态变量　88

2-4-2　分割编译与链接　88

2-5　自动变量（栈）　91

2-5-1　内存空间的“重复使用”　91

2-5-2　函数调用究竟发生了什么　91

调用约定　95

2-5-3　自动变量的引用　95

一旦函数执行结束，自动变量的内存空间就会被释放　98

2-5-4　典型的安全漏洞——缓冲区溢出漏洞　99

操作系统针对缓冲区溢出漏洞给出的对策　102

2-5-5　可变长参数　103

assert()　106

试写一个用于调试的函数　107

2-5-6　递归调用　110

2-5-7　C99中的可变长数组（VLA）的栈　113

2-6　利用malloc()动态分配内存（堆）　116

2-6-1　malloc()的基础知识　116

应该强制转换malloc()的返回值类型吗　119

2-6-2　malloc()是系统调用吗　119

2-6-3　malloc()中发生了什么　120

2-6-4　free()之后相应的内存空间会怎样　122

Valgrind　124

2-6-5　碎片化　124

2-6-6　malloc()以外的动态内存分配函数　125

假如malloc()参数为0　127

malloc()的返回值检查　128

程序结束时也必须调用free()吗　129

2-7　对齐　131

结构体的成员名称在运行时也是缺失的　134

2-8　字节序　135

2-9　关于语言规范和实现——抱歉，前面的内容都是骗你的　137



第3章

语法揭秘——它到底是怎么回事　139

3-1　解读C语言声明　140

3-1-1　用英语阅读　140

3-1-2　解读C语言声明　141

近来的语言多数是将类型后置的　144

3-1-3　类型名　145

如果把间接运算符*后置　146

3-2　C语言数据类型的模型　147

3-2-1　基本类型和派生类型　147

3-2-2　指针类型的派生　148

3-2-3　数组类型的派生　150

3-2-4　什么是指向数组的指针　150

3-2-5　C语言中不存在多维数组　152

3-2-6　函数类型的派生　154

3-2-7　计算类型的长度　155

3-2-8　基本类型　157

3-2-9　结构体和联合体　159

3-2-10　不完全类型　159

3-3　表达式　162

3-3-1　表达式和数据类型　162

对“表达式”使用sizeof　164

3-3-2　什么是左值——变量的两张面孔　166

“左值”的由来　167

3-3-3　数组→指针的转换　168

3-3-4　与数组和指针相关的运算符　169

3-3-5　多维数组　171

运算符的优先级　173

3-4　解读C语言声明（续）　176

3-4-1　const修饰符　176

3-4-2　如何使用const？可以用到哪种程度　178

const可以代替#define吗　181

3-4-3　typedef　181

3-5　其他　185

3-5-1　函数形参的声明（ANSI C版）　185

K&R中关于函数形参声明的说明　186

3-5-2　函数形参的声明（C99版）　188

3-5-3　关于空的下标运算符[]　189

定义与声明　191

3-5-4　字符串字面量　192

字符串字面量是char的数组　194

3-5-5　关于指向函数的指针引发的混乱　195

3-5-6　强制类型转换　196

3-5-7　练习——解读复杂声明　198

3-6　请记住：数组与指针截然不同　203

3-6-1　你为什么感到混乱　203

3-6-2　在表达式中　204

3-6-3　在声明中　206



第4章

数组和指针的常见用法　209

4-1　基本用法　210

4-1-1　通过返回值以外的方法返回　210

4-1-2　将数组作为函数的参数传递　211

4-1-3　动态数组——通过malloc()分配的可变长数组　212

其他语言的数组　214

4-2　组合使用　216

4-2-1　动态数组的数组　216

宽字符　223

4-2-2　动态数组的动态数组　225

4-2-3　命令行参数　228

4-2-4　通过参数返回指针　230

什么是“双指针”　235

4-2-5　将多维数组作为函数的参数传递　236

4-2-6　将多维数组作为函数的参数传递（VLA版）　237

4-2-7　通过malloc()分配纵横可变的二维数组（C99）　239

C语言中的多维数组是行优先的　240

纵横可变的二维数组的ANSI C实现　241

Java和C#的多维数组　242

4-2-8　数组的动态数组　243

4-2-9　在考虑可变之前，不妨考虑使用结构体　244

4-2-10　可变长结构体（ANSI C版）　246

关于分配可变长结构体时的长度指定　248

4-2-11　柔性数组成员（C99）　248

指针可以指向数组的*后一个元素的下一个元素　249



第5章

数据结构——指针的真正用法　251

5-1　案例学习1：计算单词的使用频率　252

5-1-1　案例的需求　252

各种语言中指针的叫法　253

引用传递　253

5-1-2　设计　256

关于头文件的写法　259

5-1-3　数组版　261

5-1-4　链表版　265

头文件的公有和私有　271

当需要同时处理多个数据时　272

迭代器　273

5-1-5　添加查找功能　275

翻倍游戏　277

5-1-6　其他数据结构　277

5-2　案例学习2：绘图工具的数据结构　283

5-2-1　案例的需求　283

5-2-2　表示各种图形　284

关于坐标系　285

5-2-3　Shape类型　286

5-2-4　讨论——还有其他方法吗　289

能保存任何类型的链表　293

5-2-5　图形的组合　294

5-2-6　通过指向函数的指针的数组分配处理　300

5-2-7　通往继承与多态之路　302

将draw()放入Shape中真的好吗　302

5-2-8　指针的可怕之处　304

5-2-9　那么，指针到底是什么呢　305



第6章

其他——拾遗　307

6-1　新的函数组　308

6-1-1　添加了范围检查的函数（C11）　308

restrict关键字　310

6-1-2　无须使用静态存储空间的函数（C11）　311

6-2　陷阱　314

6-2-1　整数提升　314

6-2-2　如果在（老式的）C语言中使用float类型的参数　316

6-2-3　printf()与scanf()　318

6-2-4　原型声明的光与影　319

6-3　惯用写法　321

6-3-1　结构体声明　321

6-3-2　自引用结构体　322

6-3-3　结构体的相互引用　323

6-3-4　结构体的嵌套　324

6-3-5　联合体　325

6-3-6　无名结构体和无名联合体（C11）　326

6-3-7　数组的初始化　327

6-3-8　指向char的指针的数组的初始化　328

6-3-9　结构体的初始化　329

6-3-10　联合体的初始化　330

6-3-11　指定初始化（C99）　331

6-3-12　复合字面量（C99）　332



参考文献　334