为什么指针是许多刚开始学习C或c++,甚至上了大学的学生困惑的主要因素?有没有什么工具或思维过程可以帮助你理解指针在变量、函数和级别之外是如何工作的?
有什么好的实践可以让人达到“啊哈,我懂了”的水平,而不会让他们陷入整体概念中?基本上,就是模拟场景。
为什么指针是许多刚开始学习C或c++,甚至上了大学的学生困惑的主要因素?有没有什么工具或思维过程可以帮助你理解指针在变量、函数和级别之外是如何工作的?
有什么好的实践可以让人达到“啊哈,我懂了”的水平,而不会让他们陷入整体概念中?基本上,就是模拟场景。
当前回答
我喜欢用数组和下标来解释它——人们可能不熟悉指针,但他们通常都知道下标是什么。
所以我说,假设RAM是一个数组(你只有10个字节的RAM):
unsigned char RAM[10] = { 10, 14, 4, 3, 2, 1, 20, 19, 50, 9 };
然后,指向变量的指针实际上只是该变量在RAM中的第一个字节的索引。
因此,如果你有一个指针/索引unsigned char index = 2,那么这个值显然是第三个元素,或者数字4。指针指向指针的指针是指将该数字本身用作索引,如RAM[RAM[index]]。
我会在纸上的列表上画一个数组,然后用它来显示一些东西,比如指向同一个内存的许多指针、指针算术、指针到指针等等。
其他回答
I think that the main reason that people have trouble with it is because it's generally not taught in an interesting and engaging manner. I'd like to see a lecturer get 10 volunteers from the crowd and give them a 1 meter ruler each, get them to stand around in a certain configuration and use the rulers to point at each other. Then show pointer arithmetic by moving people around (and where they point their rulers). It'd be a simple but effective (and above all memorable) way of showing the concepts without getting too bogged down in the mechanics.
一旦你学了C和c++,对某些人来说似乎就更难了。我不确定这是因为他们最终把他们没有正确掌握的理论应用到实践中,还是因为在这些语言中指针操作天生就更难。我不太记得我自己的转变,但我知道Pascal中的指针,然后转到C,完全迷失了。
在我的第一节compp Sci课上,我们做了以下练习。当然,这是一个大约有200名学生的演讲厅……
教授在黑板上写道:int john;
约翰站起来
教授写道:int *sally = &john;
莎莉站起来,指着约翰
int *bill = sally;
比尔站起来,指着约翰
教授:int sam;
山姆站起来
教授:bill = &sam;
比尔现在指向山姆。
我想你已经明白了。我想我们花了一个小时来做这个,直到我们复习了指针赋值的基础知识。
在C/ c++语言中,指针为什么是许多新、甚至老大学生困惑的主要因素?
一个值的占位符的概念——变量——映射到我们在学校教的东西——代数。如果不理解内存在计算机中是如何物理布局的,就无法画出一个现有的并行图,而且没有人会考虑这种事情,直到他们处理低级别的事情——在C/ c++ /字节通信级别。
有没有什么工具或思维过程可以帮助你理解指针在变量、函数和级别之外是如何工作的?
地址框。我记得当我学习在微型计算机上编程BASIC时,有一些漂亮的书,里面有游戏,有时你必须在特定的地址中插入值。他们有一张图片,上面有一堆盒子,标有0、1、2……它解释说,只有一个小的东西(一个字节)可以装在这些盒子里,而它们有很多——一些计算机有多达65535!他们紧挨着,都有一个地址。
有什么好的实践可以让人达到“啊哈,我懂了”的水平,而不会让他们陷入整体概念中?基本上,就是模拟场景。
为了演习?创建一个结构体:
struct {
char a;
char b;
char c;
char d;
} mystruct;
mystruct.a = 'r';
mystruct.b = 's';
mystruct.c = 't';
mystruct.d = 'u';
char* my_pointer;
my_pointer = &mystruct.b;
cout << 'Start: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer++;
cout << 'After: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer = &mystruct.a;
cout << 'Then: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
my_pointer = my_pointer + 3;
cout << 'End: my_pointer = ' << *my_pointer << endl;
与上面的例子相同,除了在C中:
// Same example as above, except in C:
struct {
char a;
char b;
char c;
char d;
} mystruct;
mystruct.a = 'r';
mystruct.b = 's';
mystruct.c = 't';
mystruct.d = 'u';
char* my_pointer;
my_pointer = &mystruct.b;
printf("Start: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer++;
printf("After: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer = &mystruct.a;
printf("Then: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
my_pointer = my_pointer + 3;
printf("End: my_pointer = %c\n", *my_pointer);
输出:
Start: my_pointer = s
After: my_pointer = t
Then: my_pointer = r
End: my_pointer = u
也许这通过例子解释了一些基础知识?
我发现一个有助于解释指针的类比是超链接。大多数人都能理解,网页上的链接“指向”互联网上的另一个页面,如果你可以复制和粘贴这个超链接,那么它们都将指向相同的原始网页。如果你去编辑原始页面,然后按照这些链接(指针)中的任何一个,你会得到新的更新页面。
一个带有一组很好的图表的教程示例极大地帮助理解指针。
Joel Spolsky在他的《面试指南》文章中提出了一些关于理解指针的好观点:
出于某种原因,大多数人似乎生来就没有大脑中理解指针的那部分。这是一个天赋问题,而不是技能问题——它需要一种复杂的双重间接思维形式,而有些人就是做不到。