6. 指向指针的指针与指针数组

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2023-12-01

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 = &pi;

这样定义之后，表达式*ppi取pi的值，表达式**ppi取i的值。请读者自己画图理解i、pi、ppi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];和int **pa;之间的关系类似于int a[10];和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];

则pa[0]和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

由于argv[4]是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Sentinel，NULL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 -l和ls -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cp、ls、mv、ifconfig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;