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
The problem with pointers is not the concept. It's the execution and language involved. Additional confusion results when teachers assume that it's the CONCEPT of pointers that's difficult, and not the jargon, or the convoluted mess C and C++ makes of the concept. So vast amounts of effort are poored into explaining the concept (like in the accepted answer for this question) and it's pretty much just wasted on someone like me, because I already understand all of that. It's just explaining the wrong part of the problem.
为了让你知道我是怎么来的,我是一个非常理解指针的人,我可以在汇编语言中熟练地使用它们。因为在汇编语言中,它们不被称为指针。它们被称为地址。当我在C语言中编程和使用指针时,我犯了很多错误,并感到非常困惑。我还没弄清楚。让我给你们举个例子。
当一个api说:
int doIt(char *buffer )
//*buffer is a pointer to the buffer
它想要什么?
它可能想要:
表示缓冲区地址的数字
(给它,我说doIt(mybuffer),还是doIt(* mybuffer) ?)
表示缓冲区地址的一种数字
(doIt(&mybuffer) or doIt(mybuffer) or doIt(*mybuffer)?)
表示缓冲区地址的地址的数字
(可能是doIt(&mybuffer)。还是doIt(&&mybuffer) ?甚至doIt(&&&mybuffer))
and so on, and the language involved doesn't make it as clear because it involves the words "pointer" and "reference" that don't hold as much meaning and clarity to me as "x holds the address to y" and "this function requires an address to y". The answer additionally depends on just what the heck "mybuffer" is to begin with, and what doIt intends to do with it. The language doesn't support the levels of nesting that are encountered in practice. Like when I have to hand a "pointer" in to a function that creates a new buffer, and it modifies the pointer to point at the new location of the buffer. Does it really want the pointer, or a pointer to the pointer, so it knows where to go to modify the contents of the pointer. Most of the time I just have to guess what is meant by "pointer" and most of the time I'm wrong, regardless of how much experience I get at guessing.
指针重载了。指针是指向值的地址吗?或者它是一个将地址保存到值的变量。当一个函数需要一个指针时,它是想要指针变量保存的地址,还是指针变量的地址? 我困惑。
其他回答
指针让很多人感到困惑的原因是它们大多没有计算机架构背景。由于许多人似乎不知道计算机(机器)是如何实际实现的——在C/ c++中工作似乎很陌生。
一个练习是要求他们实现一个简单的基于字节码的虚拟机(在任何他们选择的语言中,python都很适合这个),其中的指令集集中于指针操作(加载、存储、直接/间接寻址)。然后要求他们为该指令集编写简单的程序。
任何需要比简单加法稍微多一点的东西都会涉及到指针,它们肯定会得到指针。
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。
邮政信箱号码。
它是一条信息,允许你访问其他东西。
(如果你计算邮政信箱号码,你可能会有问题,因为信进了错误的信箱。如果有人搬到另一个州——没有转发地址——你就有一个悬浮指针。另一方面,如果邮局转发邮件,那么你就有了指向指针的指针。)
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。
我不明白指针有什么好困惑的。它们指向内存中的一个位置,也就是存储内存地址的位置。在C/ c++中,你可以指定指针所指向的类型。例如:
int* my_int_pointer;
表示my_int_pointer包含指向包含int类型的位置的地址。
指针的问题在于它们指向内存中的某个位置,因此很容易回溯到不应该在的某个位置。作为证明,看看C/ c++应用程序中大量的安全漏洞,这些漏洞来自缓冲区溢出(指针的增量超过分配的边界)。