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
上面的一些回答断言“指针并不难”,但并没有直接解决“指针难”的来源。几年前,我辅导一年级的CS学生(只教了一年,因为我显然学得很差),我很清楚指针的概念并不难。难的是理解为什么以及什么时候需要指针。
我不认为您可以将这个问题(为什么以及何时使用指针)与解释更广泛的软件工程问题分开。为什么每个变量都不应该是全局变量,以及为什么应该把类似的代码分解成函数(也就是使用指针将它们的行为专门化到它们的调用位置)。
其他回答
我喜欢家庭地址的比喻,但我一直认为地址是邮箱本身。通过这种方式,您可以可视化解除指针引用(打开邮箱)的概念。
例如在一个链表下面: 1)论文开头写上地址 2)去纸上的地址 3)打开邮箱,找到一张新纸,上面写着下一个地址
在线性链表中,最后一个邮箱中没有任何内容(列表的末尾)。在循环链表中,最后一个邮箱具有其中第一个邮箱的地址。
请注意,第3步是发生解引用的地方,当地址无效时,您将崩溃或出错。假设你可以走到一个无效地址的邮箱前,想象那里有一个黑洞或什么东西,把世界翻个底朝天:)
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)。
我不认为指针是一个特别棘手的概念——大多数学生的心理模型都映射到这样的东西,一些快速的盒子草图会有帮助。
困难之处在于,至少在我过去的经历和看到其他人处理的过程中,在C/ c++中指针的管理可能是不必要的复杂。
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。)
每个C/ c++初学者都有同样的问题,出现这个问题不是因为“指针很难学”,而是因为“解释指针的人以及如何解释”。有的学习者从口头或视觉上理解它,最好的解释方法是用“训练”样例(适用于口头和视觉样例)。
其中“火车头”是一个指针,它不能容纳任何东西,“马车”是“火车头”试图拉(或指向)的东西。之后,你可以对“马车”本身进行分类,它可以容纳动物、植物或人(或它们的混合)。