深入理解C指針 Understanding and Using C Pointers

Richard Reese 华盛顿州塔尔顿州立大学副教授。Reese自2002年起就在塔尔顿州立大学教授计算机科学课程，此前在洛克希德·马丁公司做过十年的软件开发。Reese著有多本技术图书，包括Oracle Certified Associate，Java SE 7 Programmer Study Guide，Java 7 New Features Cookbook，EJB 3.1 CookBook等。

目　錄

 

前言　XI

 

第 1章　認識指針　1

1.1　指針和內存　2

1.1.1　為什麽要精通指針　3

1.1.2　聲明指針　5

1.1.3　如何閱讀聲明　6

1.1.4　地址操作符　7

1.1.5　打印指針的值　8

1.1.6　用間接引用操作符解引指針　10

1.1.7　指向函數的指針　10

1.1.8　null的概念　10

1.2　指針的長度和類型　14

1.2.1　內存模型　14

1.2.2　指針相關的預定義類型　15

1.3　指針操作符　18

1.3.1　指針算術運算　19

1.3.2　比較指針　23

1.4　指針的常見用法　23

1.4.1　多層間接引用　23

1.4.2　常量與指針　24

1.5　小結　29

 

第 2章　C的動態內存管理　31

2.1　動態內存分配　32

2.2　動態內存分配函數　36

2.2.1　使用malloc函數　36

2.2.2　使用calloc函數　39

2.2.3　使用realloc函數　40

2.2.4　alloca函數和變長數組　42

2.3　用free函數釋放內存　43

2.3.1　將已釋放的指針賦值為NULL　44

2.3.2　重復釋放　44

2.3.3　堆和系統內存　45

2.3.4　程序結束前釋放內存　46

2.4　迷途指針　46

2.4.1　迷途指針示例　47

2.4.2　處理迷途指針　48

2.4.3　調試器對檢測內存泄漏的支持　49

2.5　動態內存分配技術　49

2.5.1　C的垃圾回收　50

2.5.2　資源獲取即初始化　50

2.5.3　使用異常處理函數　51

2.6　小結　52

 

第3章　指針和函數　53

3.1　程序的棧和堆　53

3.1.1　程序棧　54

3.1.2　棧幀的組織　55

3.2　通過指針傳遞和返回數據　57

3.2.1　用指針傳遞數據　57

3.2.2　用值傳遞數據　58

3.2.3　傳遞指向常量的指針　59

3.2.4　返回指針　60

3.2.5　局部數據指針　61

3.2.6　傳遞空指針　62

3.2.7　傳遞指針的指針　63

3.3　函數指針　66

3.3.1　聲明函數指針　66

3.3.2　使用函數指針　67

3.3.3　傳遞函數指針　69

3.3.4　返回函數指針　69

3.3.5　使用函數指針數組　70

3.3.6　比較函數指針　71

3.3.7　轉換函數指針　71

3.4　小結　72

 

第4章　指針和數組　75

4.1　數組概述　76

4.1.1　一維數組　76

4.1.2　二維數組　77

4.1.3　多維數組　78

4.2　指針表示法和數組　78

4.3　用malloc創建一維數組　81

4.4　用realloc調整數組長度　82

4.5　傳遞一維數組　85

4.5.1　用數組表示法　85

4.5.2　用指針表示法　86

4.6　使用指針的一維數組　87

4.7　指針和多維數組　89

4.8　傳遞多維數組　91

4.9　動態分配二維數組　94

4.9.1　分配可能不連續的內存　94

4.9.2　分配連續內存　95

4.10　不規則數組和指針　96

4.11　小結　99

 

第5章　指針和字符串　101

5.1　字符串基礎　101

5.1.1　字符串聲明　102

5.1.2　字符串字面量池　103

5.1.3　字符串初始化　104

5.2　標準字符串操作　108

5.2.1　比較字符串　108

5.2.2　復制字符串　109

5.2.3　拼接字符串　111

5.3　傳遞字符串　114

5.3.1　傳遞簡單字符串　114

5.3.2　傳遞字符常量的指針　116

5.3.3　傳遞需要初始化的字符串　116

5.3.4　給應用程序傳遞參數　118

5.4　返回字符串　119

5.4.1　返回字面量的地址　119

5.4.2　返回動態分配內存的地址　120

5.5　函數指針和字符串　122

5.6　小結　124

 

第6章　指針和結構體　125

6.1　介紹　125

6.2　結構體釋放問題　128

6.3　避免malloc/free開銷　131

6.4　用指針支持數據結構　133

6.4.1　單鏈表　134

6.4.2　用指針支持隊列　141

6.4.3　用指針支持棧　143

6.4.4　用指針支持樹　145

6.5　小結　148

 

第7章　安全問題和指針誤用　149

7.1　指針的聲明和初始化　150

7.1.1　不恰當的指針聲明　150

7.1.2　使用指針前未初始化　151

7.1.3　處理未初始化指針　151

7.2　指針的使用問題　152

7.2.1　測試NULL　153

7.2.2　錯誤使用解引操作　153

7.2.3　迷途指針　154

7.2.4　越過數組邊界訪問內存　154

7.2.5　錯誤計算數組長度　155

7.2.6　錯誤使用sizeof操作符　156

7.2.7　一定要匹配指針類型　156

7.2.8　有界指針　157

7.2.9　字符串的安全問題　157

7.2.10　指針算術運算和結構體　158

7.2.11　函數指針的問題　160

7.3　內存釋放問題　161

7.3.1　重復釋放　162

7.3.2　清除敏感數據　162

7.4　使用靜態分析工具　163

7.5　小結　164

 

第8章　其他重要內容　165

8.1　轉換指針　166

8.1.1　訪問特殊用途的地址　167

8.1.2　訪問埠　168

8.1.3　用DMA訪問內存　169

8.1.4　判斷機器的字節序　169

8.2　別名、強別名和restrict關鍵字　170

8.2.1　用聯合體以多種方式表示值　171

8.2.2　強別名　172

8.2.3　使用restrict關鍵字　173

8.3　線程和指針　174

8.3.1　線程間共享指針　175

8.3.2　用函數指針支持回調　177

8.4　面向對象技術　179

8.4.1　創建和使用不透明指針　179

8.4.2　C中的多態　182

8.5　小結　187

 

關於作者和封面　188