c语言课件第10章指针1011.ppt
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1、第十章 指 针,掌握指针与指针变量的概念; 掌握数组的指针和指针数组的使用;掌握字符串指针和指向字符串的指针变量的使用; 掌握指针函数和函数指针的使用;了解指向指针的指针的概念及其使用。,第十章 指 针掌握指针与指针变量的概念;,预 备 知 识,内存:CPU处理的数据都保存在内存中。内存分为一个个单元,这些单元顺序排列,每一个单元有一个称为内存地址的编号,对内存数据的访问都是通过地址进行的。高级语言用变量等高级概念把内存单元、地址等低级概念掩盖起来,使我们在写程序时不必关心硬件的细节,但内存与地址仍是最基本的概念。存储单元的最小单位是字节。,1. 内存的概念,预 备 知 识内存:CPU处理的数
2、据都保存在内存中。内存分为,地址:为了对内存中的某个存储单元进行访问,要为它编号,这种编号称为内存地址。 通过地址我们就能够访问该地址所标识的存 储单元。,2. 地址的概念,地址:为了对内存中的某个存储单元进行访问,要为它编号,这种编,变量的地址:每一个变量在内存中总占用几个连续的 字节,开始字节的地址,就是变量的地址。,2007,存储单元,变量的地址:每一个变量在内存中总占用几个连续的2007存储单,10.1 指针及其相关概念,指针:一个变量的地址称为该变量的指针。许多高级语言都把程序对象的地址作为一种数据,称之为地址值或指针值。指针变量:若一个变量专用于存放另一个变量的地址(指针),则该变
3、量称为指针变量。换句话说,以地址为值的变量称为指针变量,简称指针。,10.1 指针及其相关概念 指针:一个变量的地址称为该变量,指针的对象:当把变量的地址存入指针变量后,我们就可以说这个指针指向了该变量。,变量的存取方法:直接存取和间接存取。,指针的对象:当把变量的地址存入指针变量后,我们就可以说这个指,10.2 变量的指针和指向变量的指针变量,一、指针变量的定义,例如: int *ptr1, *ptr2;,指针变量的类型:说明该指针所指向的变量的类型。,在定义指针变量时要注意以下几个问题:, 变量名ptr2前面的“*”不能省略,如果写成 int *ptr1, ptr2; 则ptr2被定义为整
4、型变量,而非整型指针变量。,10.2 变量的指针和指向变量的指针变量一、指针变量的定义,定义中的“*”表示所定义的变量是指针变量,但 指针变量名是ptr1、ptr2,而非*ptr1、*ptr2。,指针变量只能指向定义时所规定类型的变量。 这个规定的类型称为该指针变量的“基类型”。,如:上例中ptr1、ptr2只能指向整型变量,不 能指向实型或字符型变量。其“基类型” 相同,都是整型。,定义指针变量后,并未确定该变量指向何处。 也就是说该变量的值是不确定的。在引用指针 变量前必须首先让它指向一个变量,这一点非 常重要。,定义中的“*”表示所定义的变量是指针变量,但指针变量只能,二、指针变量的运算
5、, 指针运算符(“&”和“*” ),“&”(取地址运算符) :取变量的存储地址,“*” (取值运算符) :取指针所指向变量的内容,例如:&a 是求变量a的地址。,tr指向了i变量,*ptr表示i的值,即3,二、指针变量的运算 指针运算符(“&”和“*” ) “&,我们还可以用这种方法实现对变量的改变:,*ptr=15 ; 等价于 i=15 ;,由此可见:通过指针运算符“*”可以引用一个变量。如:当ptr已经指向变量i后,*ptr就等同于i。,我们还可以用这种方法实现对变量的改变: *ptr=15 ;,*ptr,&i,进一步理解“&”和“*”:,“&”运算和“*”运算是一对互逆运算。 &*ptr
6、 &i ptr *&i *ptr i,等价于,*ptr&i进一步理解“&”和“*”:“&”运算和“*”运算, 指针的赋值运算(=),指针的赋值运算:就是把地址赋值给指针变量。,指针的赋值运算可以是以下三种方式:,使用取地址运算符,把地址值赋值给指针变量。,如:int i, *pi ; pi=,把指针变量的值赋给另一个指针变量。,如:int i,*pa,*pb; pa=,给指针变量赋值为符号常量NULL。,说明:NULL是一个空指针,表示该指针变量的值没有意义。作用是为了避免对没有被初始化的指针变量的非法引用。NULL 的定义在“stdio.h”中。,如:int *pi ; pi=NULL ;,
7、 指针的赋值运算(=) 指针的赋值运算:就是把地址赋值给指,说明:,在定义指针变量时,可以立即将一个地址值 赋给指针变量,这就是指针变量的初始化。 指针变量的初始化也是指针的赋值运算。,如:float flt,*f_ptr=,注意:这不是给*f_ptr赋值 。,指针变量间的赋值和引用应保证基类型相同。,若有定义: int *p , i ; float *q , x ;,则:q= ,说明:在定义指针变量时,可以立即将一个地址值如:float, 移动指针的运算,1指针的+、运算,说明:,指针与整型值加减的结果是指针,表示使该指针指向该指针下移或上移存储单元个数(整型值)之后的内存地址。存储单元的大
8、小就是该指针的数据类型所需的内存大小。,例如:ptr+n (指针ptr,n为整数)这个指针值代表的内存单元的地址是:ptr+n*d(其中d是指针所指向变量的数据类型所占内存字节数),即指针移动了n个元素。, 移动指针的运算 指针的加减运算(+、) 指针的自加,指针与指针的加运算毫无意义,所以指针与指针 没有加运算。,指针与指针的减运算要求相减的两个指针属于同 一类型,其结果是整数,表示两个指针之间的数 据的个数。其结果值的计算公式是:,tr1-ptr2=(ptr1的值- ptr2的值) /指针的数据类型所占的字节数,例如: int *ptr1,*ptr2,*ptr3,x; int ary5=2
9、,4,8,16,32; ptr1 = ,x 的值是3,指针与指针的加运算毫无意义,所以指针与指针指针与指针的减,2指针的+、 -、+=、-= 运算,+、 += :是移动指针到下一个或下几个存储单元。,-、 -= :是移动指针到上一个或上几个存储单元。,例如:int *ptr, ary5=2,4,6,8,10 ; ptr=ary; ptr+=3; ptr-;,想一想:*ptr+和(*ptr)+有什么区别 ?,2指针的+、 -、+=、-= 运算 +、 += :是,关系运算,基类型相同的两个指针进行比较运算,其意义是两个指针的位置比较,结果是逻辑值。,指针运算的程序举例:把a,b按大小顺序输出。,m
10、ain() int *p1,*p2,*p,a,b; a=45;b=76; p1=,输出结果:a=45,b=76,max=76,min=45,关系运算 基类型相同的两个指针进行比较运算,三、指针变量作为函数参数,指针可以用作函数参数,这在调用函数希望改变参数的值时非常有用。,例如:用指针变量编写实现两个数的交换的函数,void swap(int *p1, int *p2); main() int x1=100,x2=200; printf(x1=%d,x2=%dn,x1,x2); swap(,void swap(int *p1, int *p2) int temp; temp=*p1; *p1=
11、*p2; *p2=temp; ,三、指针变量作为函数参数 指针可以用作函数参,图示交换过程中存储单元内容的变化:,1,2,3,4,5,6,图示交换过程中存储单元内容的变化:123456,想一想:如果函数的参数不用指针而用整型变量 ,能否实现值的交换?为什么?,通过函数调用得到n个要改变的值的方法:,在主调函数中设n个变量,用n个指针变量指向它们;,将指针变量作实参,将这n个变量的地址传给所调用 的函数的形参;,通过形参指针变量,改变该n个变量的值;,主调函数中就可以使用这些改变了值的变量。,注意:不能企图通过改变指针形参的值而使指 针实参的值改变。 如:上例swap函数中不能写成: temp=
12、p1; p1=p2; ;p2=temp;,想一想:如果函数的参数不用指针而用整型变量 ,能否实现值的交,10.3 数组的指针和指向数组的指针变量,一、概念,数组的指针 :是数组的起始地址。数组元素的指针 :是数组元素的地址。当指针变量指向数组或数组元素时,它就是指向数组的指针变量。,C规定:,数组名代表数组的首地址(起始地址),也就是数组第一个元素的地址。,10.3 数组的指针和指向数组的指针变量 一、概念 数组的,当指针变量p指向数组的某个元素时,p+1指向数组的下一个元素。假设一个整型元素占两个字节,p+1是使p的地址加2个字节。,如:int a10,*p ; 则:p=a ; 与 p=等价
13、称指针变量p指向数组元素a0,+i、a+i 、&ai 都是ai的地址。,当指针变量p指向数组的某个元素时,p+1指向数组的下一个元,二、数组元素的引用,1. 用下标法引用数组元素,如:a3=45; b25=200;,2. 用指针法引用数组元素,假如: int a10, *p, i ; p=a;,则:*(p+i)、*(a+i)则代表元素ai, *(p+i)也可以写成pi, *(p+i)、*(a+i)、ai、pi 等价, 都代表数组a的第i+1个元素。,二、数组元素的引用 1. 用下标法引用数组元素如:a3=,程序举例:输出10个元素数组中的全部元素。,方法二:通过数组名计算数组元素地址,找出元素
14、的 值。 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98,i; for(printf(n),i=0;i10;i+) printf(%4d,*(a+i); ,方法一:下标法。 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98, i; for(printf(n),i=0;i10;i+) printf(%4d,ai);,程序举例:输出10个元素数组中的全部元素。方法二:通过数组名,方法三:用指针变量指向数组元素 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98,*p,i; p=a; for(printf
15、(n),i=0;i10;i+) printf(%4d,*p+);,以上三种方法,利用指针变量效率最高。,说明:指针变量与数组名的区别:,指针变量是地址变量,数组名是地址常量。即指针变量的内容可以在程序运行过程中被改变;而数组名一旦被定义,它的地址就不能再改变了。,例如: int i, *p, a6; 则:p=,不能给常量赋值,方法三:用指针变量指向数组元素 以上三种方法,利用指针变量效,利用指针变量编程时特别要注意指针变量 的当前值。,例如:通过指针变量输入输出a数组元素。main() int *p,i,a10; p=a; for(i=0;i10;i+) scanf(%d,p+); print
16、f (“n”); for(i=0;i10;i+) printf(“%6d”,*p+); ,应插入语句 p=a;,注意:*p+、*(p+)、(*p)+、*(+p)的含义,利用指针变量编程时特别要注意指针变量例如:通过指针变量输入,三、数组名作函数的参数,例如: f(int arr,int n) main() int array10; f(array,10); ,现在解释: 实际上,能够接受并存放地址值的只能是指针变量。因此,C编译系统都是将形参数组名作为指针变量来处理的。上例中f(int arr ,int n) 等价于 f(int *arr, int n) 。arri=*(arr+i),使用形参
17、数组的概念只是为了与实参数组对应,直观,便于理解而已。,三、数组名作函数的参数 例如:现在解释: 使用,例:从10个数中找出其中最大值和最小值(用数组)。,main() void max_min(int a,int n,int *max,int *min); int i,a=2,4,1,6,7,32,45,75,45,90,max,min; printf(The original array=); for(i=0;iai) *min=ai; ,例:从10个数中找出其中最大值和最小值(用数组)。 main,上例中如果形参数组用指针变量,则程序如下:,main()void max _min(int
18、 *x,int n,int *max,int *min); int i,a10=2,4,1,6,7,32,45,75,45,90,max,min; for(printf(The original array=),i=0;i*x) *min=*(x+i); ,上例中如果形参数组用指针变量,则程序如下: main(),数组名做函数参数小结:,注意:用指针变量作实参时一定要有确定的值。,数组名做函数参数小结: 如果有一个实参数组,想,例a:实参和形参都用数组名,main() int a10; f(a,10); ,f(int x, int n) ,例b:实参用数组名,形参用指针变量,main() in
19、t a10; f(a,10); ,f(int *x, int n) ,例a:实参和形参都用数组名main()f(int x,例c:实参、形参都用指针变量,main() int a10,*p; p=a; f(p,10); ,f(int *x, int n) ,例d:实参为指针变量,形参用数组名,main() int a10,*p; p=a; f(p,10); ,f(int x , int n) ,例c:实参、形参都用指针变量main()f(int *x,本章程序举例:,习题10.1:输入3个整数,按由小到大的顺序输出。,void swap(int *p, int *q);main() int a
20、,b,c,*p1 =,本章程序举例:习题10.1:输入3个整数,按由小到大的顺序输,习题10.14:将n个数按输入时顺序的逆序排列,用 函数实现。,void inverse(int *a,int n);main() int i,a10=2,4,1,6,7,32,45,75,450,89; for(puts( ), i=0;i10;i+) printf(%5d,ai); inverse(a,10); for(puts( ), i=0;i10;i+) printf(%5d,ai);void inverse(int *x,int n) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 int *i=x,*j=
21、x+n-1,t; for(;ij;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; *i *j,习题10.14:将n个数按输入时顺序的逆序排列,用void,10.4:有N个数,使前面各数顺序向后移M个位置。,main()int num20,m,n,i;printf(nm= n=); scanf(%d%d, ,10.4:有N个数,使前面各数顺序向后移M个位置。 main,作业(均要求用指针实现)(1)任意输入5个整数,按由大到小的顺序输出;(2)写一个函数 select(int n, double a, double b, double x) ,它将数组b中大于x的数顺序复制到数组a中。 a数
22、组的内容为空,n是两个数组的大小。,作业(均要求用指针实现),四、二维数组的指针,1二维数组的地址概念,在C语言中,一个二维数组可以看成是一个一维数组,该一维数组中的每个元素又是一个包含若干元素的一维数组。,假如有定义:int a34;,则C语言编译程序认为a数组是由a0,a1,a23个元素组成的一维数组,而a0和a1,a2又分别是包含4个元素的一维数组名,分别代表a数组元素的起始地址(即a0是第0行元素的首地址,a1是第1行元素的首地址)。因此,a和ai是两个基类型不同的指针常量。,四、二维数组的指针 1二维数组的地址概念,2通过地址引用二维数组元素,假如有定义: int a34, i,j
23、; (其中0i 3, 0j 4),则:ai和*(a+i)(无条件等价)都是第i行数组的首地址,也是第i行第0列(第1列)元素的地址;那么ai+j、*(a+i)+j、&a00+4*i+j都是第i行第j列元素的地址。,数组a中任意元素aij的引用可以表示成如 下几种形式: aij、*(ai+j)、*(*(a+i)+j)、(*(a+i)j、 *(&a00+4*i+j ),2通过地址引用二维数组元素假如有定义: int a3,二维数组的数组元素(一维数组)的首地址的运算(各班长的地址的运算),int a34首地址数组元素a(排长)a0*(a+0) a00 a01 a02 a03a1*(a+1) a10
24、 a11 a12 a13a2*(a+2) a20 a21 a22 a23,排0班1班2班,二维数组一维数组,班长战士,二维数组的数组元素(一维数组)的首地址的运算int a3,一维数组的数组元素及地址运算(各班战士及地址运算),0班长地址a0*(a+0) 0班j战士的地址 *(a+0) +j0班j战士 *(*(a+0) +j) | a00 a01 a02 a03 1班长地址a1*(a+1) 1班j战士的地址 *(a+1) +j1班j战士 *(*(a+1) +j) | a10 a11 a12 a13 2班长地址a2*(a+2) 2班j战士的地址 *(a+2) +j2班j战士 *(*(a+2) +
25、j) | a20 a21 a22 a23,一维数组的数组元素及地址运算0班长地址a0*(a+,3通过一个行指针变量引用二维数组的元素,例如:假若有语句 int a34, (*p)4; p=a;,注意:*p两侧的圆括号不可缺少。,则: p是一个指针变量,它指向由4个整型元素组成的一 维数组。,3通过一个行指针变量引用二维数组的元素,例:使用行指针变量访问九九乘法表的数组元素。,main() float fa99, (*pf)9=fa; int i,j; for(i=0; i9; i+) for(j=0; j=i; j+) *(*(pf+i)+j)=(i+1)*(j+1); for(i=0;i9;
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