【C】对指针表达式的个人总结与思考

本文内容参考《c 和 指针》。

声明：本博文只为那些能沉得住气，认真研究，探索真知的人参考，浮躁的人请离开，因为看不懂。

感觉以前学c的时候，学的指针真是白学了，今天看到这个内容，困惑后，又让我茅塞顿开。

贴出上篇博文的地址，可供参考：【C】对左值与右值的一些个人思考

说些题外话，由于在查看资料的时候，经常看到博客园中的一些博主的博文，写的也是十分的精彩，于是，尝试注册了一下，准备发几篇博客，可能是由于不熟悉吧，怎么使用怎么别扭。自从CSDN博客改版了以后，写博客也变得很方便了，页面做的越来越精简，重点突出，不得不夸赞下这个平台，真是一个分享知识的殿堂。

---

进入正题：

有关左值和右值这个话题，我们在上篇博文中也说到了，而有关变量的一点内容，我也写了一篇不太完善的博客：【C】关于变量、地址、指针变量等关系的一点思考，这些都是我最近遇到的问题，知识这个东西，越是琢磨越是有味道，这些都是我以前没有发现的问题，我以前怎么会想到，不起眼的变量，突然让我大脑短路，糊涂了起来。

今天的正题是表达式，其实不管是表达式也好，单独的一个变量也好，它们作为左值和右值使用时，所指示的含义是不一样的，知道这一点，对于变量也会有一个更深刻地理解。

---

先看一个声明：

char ch = 'a';
char *cp = &ch;

简简单单的两句声明语句，拉开我们今天的讨论。

1、ch

我们都知道ch是一个字符变量，正如声明所言，那里的ch是一个字符变量，且被赋值了一个字符 'a'，这里的ch是作为左值使用的，也就是占据着赋值操作符左边的位置。作为左值，它的含义是一个内存的地址，该内存中可以存放字符‘a’；而如果我们将ch作为一个右值使用时，它的含义是什么呢？

很简单，它代表的是该内存中的数值，也即是变量的值，在本例中就是‘a’。

我们在下面可以写这么一行代码：

ch1 = ch；

那么ch1这个字符变量的值就是ch的值，ch作为右值使用，代表的是一个变量值。（当然，ch1要提前声明为一个char型变量）。

综上所述，我们总结：

ch作为右值使用时，代表一个变量值，也即是地址指定的内存中存放的数值。

ch作为左值使用时，代表的是一个地址，ch是为某个地址的一个名字而已，其他的数值可以赋值给ch，也即是存放于该地址指定的内存中去。

---

2、&ch

这个表达式作为右值代表的是变量ch的地址。

但是它不能作为左值使用，也即是作为左值使用是非法的。为什么呢？

可以这样解释：

当表达式&ch进行求值时，它的结果存放于计算机的什么地方呢？它肯定会位于某个地方，但是你无法知道它存放于何处。这个表达式并未标识任何机器内存的特定位置，所以它不是一个合法的左值。

---

3、cp

从声明中可以看出cp是一个指向字符变量的指针变量，那么既然它作为一个变量，如果作为左值使用的话，就应该是一个地址了。给它赋值的值应该是一个地址。

如果作为右值使用呢？

作为右值使用，就是cp的值。在这个例子中就是ch的地址值。

---

4、&cp

这个表达式和第二个情况有点类似，首先，我们知道&操作符不能作为左值使用，因此，这个表达式作为左值就非法的（还可以像&ch那个情况一样解释，这个值的位置并未清晰定义，所以不是为一个合法的左值）。但作为右值的话，这个表达式就是去指针变量cp的地址了。（指针变量也是变量，是变量就有地址。）

---

5、*cp

往往作为右值更好理解一点，*cp作为右值，也就是cp指向的地址内存中存放的内容，这里易知就是字符‘a’；作为左值就是cp指向的地址，也即是变量ch代表的地址。

对于这个表达式的理解，也可以参考我的博文：【C】对左值与右值的一些个人思考

---

6、*cp + 1

越来越刺激了，也意味着理解起来越来越有点困难了，加把劲吧。

还是先看作为右值的情况，由于*cp作为右值表示cp指向的地址内存中存放的内容，那么很容易推理出表达式（*cp + 1）表示存放的内容加1，本例中就是字符‘a’+1，不就是字符‘b’吗？

作为左值的情况，我们好好讨论下：

由于*cp作为左值的意思是cp指向的那个地址本身，由于*cp + 1 这个表达式的最终结果的存储位置并未清晰定义，所以它不是一个合法的左值。

也许你可能会问：*cp都可以作为左值，为什么*cp + 1就不能作为左值？

*cp作为左值，指的是cp指向的那个地址本身，本例中指的就是变量ch代表的地址，而*cp + 1，作为左值的话，它的位置并未清晰定义，（这里的清晰定义，例如字符‘a’的位置就定义成了ch，ch代表‘a’存放的内存的位置），没有清晰定义的位置就不能作为左值了。

而操作符+的优先级也证实了，+ 的结果不能作为左值。

这里给出我写的一篇关于优先级的博文：C/C++操作符的优先级和结合性问题浅析。

---

7、 *（cp + 1）

先看作为右值的情况，作为右值cp指的是变量ch的地址，该地址加1，就成了ch之后的那个地址，然后间接访问该地址的内容。

总结上面的一句话就是上述表达式作为右值，访问的是cp指向的位置的下一个位置的值。

作为左值的话，就是cp + 1 这个指针对应的位置本身。

感觉说到这里，有些没看懂的人就会说我胡说八道，前后矛盾了。

这里确实需要说明一下：

指针加法（cp + 1）的结果是个右值，因为它的存储位置并未清晰定义。如果没有间接访问操作符*，这个表达式将不是一个合法的的左值。然而，间接访问跟随指针访问一个特定的位置。这样，*（cp + 1）就可以作为左值使用，尽管cp + 1本身并不是左值。间接访问操作符是少数几个其结果为左值的操作符之一。

上面这段话是书上的原话，我也很无奈呀，可是没办法，这个间接访问操作符就是看的，人家特殊还不行吗？接受吧，骚年！

---

8、++cp

++和--操作符在指针变量中使用得相当频繁，所以在这种上下文中理解它们是非常重要的。

这里使用的操作符是前缀++，意味着先增加操作数的值，再返回操作后的这个结果。

在这个表达式中，我们增加了指针变量cp的值。表达式的结果是增值后的指针的一份拷贝，因为前缀++先增加它的操作数的值再返回这个结果。所以作为右值而言， 它是ch的地址值加1的地址值。同样由于该位置未清晰定义，故而不能作为左值。

这里声明，前缀--类似。

---

9、cp++

这个与8作为比较出现，这里使用的是后缀++，后缀++操作符同样增加cp的值，但是它先返回cp的值的一份拷贝再增加cp的值。

因此，作为右值使用的话，它表示cp本身的值，也就是ch的地址值。

那么能不能作为左值呢？

是不能的，因为++的优先级高于=（赋值）操作符，所以，如果cp++作为左值，会对cp进行加1操作后在被赋值，由于cp++代表的地址未有清晰的定义，所以不能作为左值。（cp++作为左值相当于cp+1了，所以是非法的。）

---

10、*++cp

感觉越来越变态了，我相信贴心的程序员会把上面的表达式写成这个样子*（++cp），（因为++优先级高于*）尽管语法上没有任何差别，但是这样显然更加的清晰。

其实分析了这么多，我想大家如果看懂了上面的东西，这个也不难了，这个肯定可以作为左值使用的。

首先分析作为右值使用的情况，cp作为指针变量的值加1后，也就是ch的地址值加1，得到一个新的地址，加上间接访问符之后，便是取该地址对应的内存中的内容。

作为左值呢？

显然是cp +1指向的那个地址本身，也即是ch的地址加1后的那个新地址本身。

这里再次显现了间接访问操作符将其结果作为左值的强大作用。

---

11、*cp++

这个和10想比较，由于++的优先级高于*，所以上面的表达式可以这样写，*(cp++)，如此以来，便清晰多了。

后缀++的作用不必多言，作为右值的话，固然是先取cp值的拷贝作为结果，之后在进行加1的操作，所以表达式作为右值的结果是取cp指向的地址（即ch代表的地址&ch）的内容（值）。这里也就是字符‘a’。

那作为左值，这个表达式就表示cp指向的地址本身，也即是ch的地址。

综上：使用后缀++操作符所产生的结果与使用前缀++的结果不同，它的右值和左值分别是变量ch的值和ch的内存位置，也即是cp原先所指。

同样，后缀++操作符在周围的表达式中使用其原先操作数的值。

间接访问操作符和后缀++的组合常常令人误解。优先级表格显示后缀++操作符的优先级高于*操作符，但表达式的结果看上去像是先执行间接访问操作。

事实上，这里涉及3个步骤：

（1）++操作符产生cp的一份拷贝；

（2）然后++操作符增加cp的值；

（3）最后，在cp的拷贝上执行间接访问操作。

---

12、++*cp

说实话，看到这样的表达式未免有些愤怒，这里还好，如果用到程序中去，看起来未免会造成心理负担。所以还是要适当的使用括号来表达自己的意思。

由于++ 和* 的结合性都是从右到左（R-L），所以，先运算*cp，之后在++。

所以上面的表达式可以写成这样：++（*cp）；

然后我们分析，作为右值的情况，*cp的意思是去cp指向的地址的值，这里为‘a’，然后执行++操作，也就是加1，那么表达式的值为字符‘b’。

那能不能作为左值呢？

恐怕都说腻了，*cp作为左值的意思是cp指向的那个地址本身，也即是ch代表的地址，在进行++操作，也就是地址加1，得到的新地址未清晰定义，所以不能作为左值。

C/C++操作符的优先级和结合性问题浅析

这篇博文的优先级表格，++ 操作符的结果不能作为左值，也算是作为一种验证了。

---

问题的所有情况基本上都说的差不多了。事实上可以到此为止了。但是呢？下面还有最后三种终极大变态情况，它们在实际应用中基本上不出现，但是正如《c和指针》这本书上说的一样，对它有一个透彻地理解有助于提高你的技能。

我就提高下自己的技能吧。

13、（*cp）++

简单地说，作为右值，就是先取cp指向的地址的值（本文中为‘a’），然后++，这样得到的就是‘b’。

作为左值，显然是非法的，因为最后执行的是++操作。或者说，*cp作为左值，代表cp指向的地址本身，在进行++，得到的是一个未清晰定义的地址，不能作为左值。

---

14、++*++cp

看到这个表达式，我第一件事情是喝了口水让自己冷静下来，别冲动，别冲动，所以也请大家不要冲动。

冷静下来之后，可以用括号来划分下层次，得知可以表示成等价形式++（*（++cp））。

由于最后进行的是++操作，所以不能作为左值。

下面看作为右值的情况，先进行++cp操作，是cp的地址加1得到的一个新地址（&ch + 1），之后进行间接访问操作，取新地址对应的内存存储的的值，再次进行++，是对这个新地址对应的内存中的值加1.

---

15、++*cp++

这个更需要冷静！真的是最后一个了。

*的优先级低于++，所以加上第一个括号： ++*（cp++）

结合性都是自右向左，第二个括号：++（*（cp++））

同样，不能作为左值使用，因为最后操作的是++。

那么作为右值的话，cp++中使用的是后缀++，故参与表达式运算的是cp的一份拷贝，之后再进行cp加1操作，*（cp++）取cp指向的地址的内容，即‘a’，之后对‘a’加1得到‘b’。