6. 指向指针的指针与指针数组

指针可以指向基本类型,也可以指向复合类型,因此也可以指向另外一个指针变量,称为指向指针的指针。

int i;
int *pi = &i;
int **ppi = π

这样定义之后,表达式*ppipi的值,表达式**ppii的值。请读者自己画图理解ipippi这三个变量之间的关系。

很自然地,也可以定义指向“指向指针的指针”的指针,但是很少用到:

int ***p;

数组中的每个元素可以是基本类型,也可以复合类型,因此也可以是指针类型。例如定义一个数组a由10个元素组成,每个元素都是int *指针:

int *a[10];

这称为指针数组。int *a[10];int **pa;之间的关系类似于int a[10];int *pa;之间的关系:a是由一种元素组成的数组,pa则是指向这种元素的指针。所以,如果pa指向a的首元素:

int *a[10];
int **pa = &a[0];

pa[0]a[0]取的是同一个元素,唯一比原来复杂的地方在于这个元素是一个int *指针,而不是基本类型。

我们知道main函数的标准原型应该是int main(int argc, char *argv[]);argc是命令行参数的个数。而argv是一个指向指针的指针,为什么不是指针数组呢?因为前面讲过,函数原型中的[]表示指针而不表示数组,等价于char **argv。那为什么要写成char *argv[]而不写成char **argv呢?这样写给读代码的人提供了有用信息,argv不是指向单个指针,而是指向一个指针数组的首元素。数组中每个元素都是char *指针,指向一个命令行参数字符串。

例 23.2. 打印命令行参数

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
	int i;
	for(i = 0; i < argc; i++)
		printf("argv[%d]=%s\n", i, argv[i]);
	return 0;
}

编译执行:

$ gcc main.c
$ ./a.out a b c
argv[0]=./a.out
argv[1]=a
argv[2]=b
argv[3]=c
$ ln -s a.out printargv
$ ./printargv d e 
argv[0]=./printargv
argv[1]=d
argv[2]=e

注意程序名也算一个命令行参数,所以执行./a.out a b c这个命令时,argc是4,argv如下图所示:

图 23.4. argv指针数组

argv指针数组

由于argv[4]NULL,我们也可以这样循环遍历argv

for(i=0; argv[i] != NULL; i++)

NULL标识着argv的结尾,这个循环碰到NULL就结束,因而不会访问越界,这种用法很形象地称为SentinelNULL就像一个哨兵守卫着数组的边界。

在这个例子中我们还看到,如果给程序建立符号链接,然后通过符号链接运行这个程序,就可以得到不同的argv[0]。通常,程序会根据不同的命令行参数做不同的事情,例如ls -lls -R打印不同的文件列表,而有些程序会根据不同的argv[0]做不同的事情,例如专门针对嵌入式系统的开源项目Busybox,将各种Linux命令裁剪后集于一身,编译成一个可执行文件busybox,安装时将busybox程序拷到嵌入式系统的/bin目录下,同时在/bin/sbin/usr/bin/usr/sbin等目录下创建很多指向/bin/busybox的符号链接,命名为cplsmvifconfig等等,不管执行哪个命令其实最终都是在执行/bin/busybox,它会根据argv[0]来区分不同的命令。

习题

1、想想以下定义中的const分别起什么作用?编写程序验证你的猜测。

const char **p;
char *const *p;
char **const p;