第8章大学C语言教材.ppt
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1、第8章 指针,第8章 指针,C程序设计中使用指针可以:使程序简洁、紧凑、高效有效地表示复杂的数据结构动态分配内存得到多于一个的函数返回值,指针是一种特殊的数据类型;指针概念是C语言中较难理解和较难掌握的概念。,本章内容,8.1 概述 8.2 指针变量 8.3 指针与函数 8.4 指针与数组 8.5 指针与字符串8.6 指针数组 8.7 指向指针的指针 8.8 main函数的参数 8.9 动态存储分配,8.1指针的概念,要明白什么是指针,必须弄清楚数据在内存中是如何存储的,又是如何读取的。,内存区的每一个字节有一个编号,这就是“地址”。如果在程序中定义了一个变量,在对程序进行编译时,系统就会给这
2、个变量分配内存单元。,1.变量与地址,程序中:int i;float k;,内存中每个字节有一个编号-地址,i,k,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量是对程序中数据存储空间的抽象,2.指针与指针变量指针:一个变量的地址指针变量:专门存放变量地址的变量在语言中,指针是一种特殊的变量,它是存放地址的。,2000,指针,指针变量,变量的内容,变量的地址,3.变量的直接访问与间接访问直接访问:按变量地址存取变量值间接访问:通过存放变量地址的变量去访问变量,例 i=3;-直接访问,3,例*i_pointer=20;-间接访问,20,两种访问方式:相当于某人甲(系统)要找某人乙(变量)来类比,有两种方
3、法:(1)甲知道乙在何处,直接去找就是(即直接访问)。(2)甲不知道乙在哪,但丙(指针变量)知道,此时甲可以这么做:先找丙,从丙处获得乙的去向,然后再找乙(即间接访问)。指针变量与其所指向的变量之间的关系,4.两种访问方式的特点,8.2 指针变量,8.2.1指针变量的定义一般形式:存储类型 数据类型*指针名;,合法标识符,指针变量本身的存储类型,指针的目标变量的数据类型,表示定义指针变量不是*运算符,例 int*p1,*p2;float*q;static char*name;,注意:1、int*p1,*p2;与 int*p1,p2;2、指针变量名是p1,p2,不是*p1,*p23、指针变量只能
4、指向定义时所规定类型的变量4、指针变量定义后,变量值不确定,应用前必须先赋值,指针变量的初始化一般形式:存储类型 数据类型*指针名=初始地址值;,赋给指针变量,不是赋给目标变量,例 int i;int*p=,变量必须已说明过类型应一致,例 int i;int*p=,用已初始化指针变量作初值,例 main()int i;static int*p=.(),不能用auto变量的地址去初始化static型指针,例 main()int i=10;int*p;*p=i;printf(“%d”,*p);,危险!,例 main()int i=10,k;int*p;p=,指针变量必须先赋值,再使用.,零指针与空
5、类型指针零指针:(空指针)定义:指针变量值为零表示:int*p=0;,p指向地址为0的单元,系统保证该单元不作它用表示指针变量值没有意义,#define NULL 0int*p=NULL:,p=NULL与未对p赋值不同用途:避免指针变量的非法引用在程序中常作为状态比较,例 int*p;.while(p!=NULL).,void*类型指针表示:void*p;使用时要进行强制类型转换,例 char*p1;void*p2;p1=(char*)p2;p2=(void*)p1;,表示不指定p是指向哪一种类型数据的指针变量,指针变量是一种特殊的变量,变量中存放的不是某种数据类型的数据,而是另一个变量或常量
6、的地址。指针运算符 取地址运算“则&(*ptr)表示指针ptr*(&x)表示变量x(具体描述见下页),8.2.2 指针变量的引用,&与*运算符含义,含义:取变量的地址单目运算符优先级:2结合性:自右向左,含义:取指针所指向变量的内容单目运算符优先级:2结合性:自右向左,两者关系:互为逆运算理解,i_pointer-指针变量,它的内容是地址量*i_pointer-指针的目标变量,它的内容是数据&i_pointer-指针变量占用内存的地址,i_pointer&i&(*i_pointer)i*i_pointer*(&i),i_pointer=&i=&(*i_pointer)i=*i_pointer=
7、*(&i),(1)赋值运算:例如:int x,*p1,*p2;p1=/*p2指针赋值*/(2)指针变量运算:指针变量:只有加或减的操作(+,-,+,-)指针由当前所指向的位置向前或向后移动n个数据元素的位置。移动后的实际地址为:p n*sizeof(数据类型)(3)指针的关系运算 指向同种数据类型的指针可作关系运算,表示它们所存放的地址之间的关系。可使用的运算符:,=,!=,8.2.3 指针的运算,例 指针例题,main()int a;int*pa=,运行结果:a:10*pa:10&a:f86(hex)pa:f86(hex)&pa:f88(hex),指针赋值方法:&和指针相互赋值,例 输入两个
8、数,并使其从大到小输出,main()int*p1,*p2,*p,a,b;scanf(%d,%d,运行结果:a=5,b=9 max=9,min=5,5,2006,9,2008,2006,2008,2006,8.3.1 指针作为函数参数,swap(int x,int y)int temp;temp=x;x=y;y=temp;main()int a,b;scanf(%d,%d,例 将数从大到小输出值传递,5,9,5,5,9,COPY,值传递,运行结果:5,9,8.3 指针与函数,swap(int*p1,int*p2)int p;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;main()int a,b;in
9、t*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,5,9,2000,2002,5,9,COPY,5,例 将数从大到小输出地址传递,共享内存,“双向”传递,地址传递,运行结果:9,5,swap(int*p1,int*p2)int*p;*p=*p1;*p1=*p2;*p2=*p;main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,运行结果:9,9,编译警告!结果不对!,int x;int*p=,例 将数从大到小输出,5,9,2000,2002,9,9,COPY,假设2000,指针变量在使用前必须赋值!,8.3.2 指针型函数(返
10、回指针值的函数),作用:函数返回的值,不是数值,而是地址 函数定义形式:类型标识符*函数名(参数表);例 int*f(int x,int y),例 运用指针函数求两个数中的最大值,#include int*max(int*i,int*j)return(*i*j?i:j);/*返回最大数的指针*/void main()int a,b,*p;scanf(%d,%d,运行结果:输入:12,2 max=12,8.3.3 函数指针 函数在编译时被分配的入口地址,用函数名表示,函数指针变量赋值:如p=max;,函数返回值的数据类型,专门存放函数入口地址可指向返回值类型相同的不同函数,指向函数的指针变量(函
11、数指针)定义形式:数据类型(*指针变量名)();如 int(*p)();,函数指针变量指向的函数必须有函数说明,函数调用形式:c=max(a,b);c=(*p)(a,b);c=p(a,b);对函数指针变量pn,p+,p-无意义,()不能省int(*p)()与 int*p()不同,例 用函数指针变量调用函数,比较两个数大小,main()int max(int,int);int a,b,c;scanf(%d,%d,main()int max(int,int),(*p)();int a,b,c;p=max;scanf(%d,%d,用函数指针变量作函数参数,例 用函数指针变量作参数,求最大值、最小值和
12、两数之和,例 写一个函数,求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,2002,2000,*,例 写一个函数,求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2002,例 写一个函数,求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,3,2,*,例 写一个函数,求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,不能返回形参或局部变量的地址作函数返回值,200A,数组在内存中,每一个数组元素都有一个固定的地址,这个地址可以用指针变量来进行操作。数组中指针的概念:数组的指针数组在内存中的起始地址;数组元素的指针数组元素在内存中的起始地址指向数组的指针变量的定义int array10,*pointe
13、r=array;int array10,*pointer=数组名代表数组在内存中的起始地址(即下标为0的元素的地址),所以可用数组名给指针变量赋值数组元素的引用既可用下标法,也可用指针法。使用下标法,直观;而使用指针法,能使目标程序占用内存少、运行速度快,8.4 指针与数组,8.4.1 指向数组元素的指针变量,例 int array10;int*p;p=,数组名是表示数组首地址的地址常量,指针在数组及其它的运算指针变量的赋值运算p=(指针变量p2值p1)不能把一个整数p,也不能把p的值整型变量,如 int i,*p;p=1000;()i=p;(),指针变量与其指向的变量具有相同数据类型,8.4
14、.2 通过指针引用数组元素,指针的算术运算:pi p id(i为整型数,d为p指向的变量所占字节数)p+,p-,p+i,p-i,p+=i,p-=i等若p1与p2指向同一数组,p1-p2=两指针间元素个数(p1-p2)/dp1+p2 无意义,例 p指向float数,则 p+1 p+1 4,例 p指向int型数组,且p=则p+1 指向a1,例 int a10;int*p=,例 int a10;int*p1=,1,指针变量的关系运算若p1和p2指向同一数组,则p1p2 表示p1指的元素在后p1=p2 表示p1与p2指向同一元素若p1与p2不指向同一数组,比较无意义p=NULL或p!=NULL,数组元
15、素表示方法,变址运算符ai*(a+i),ai pi*(p+i)*(a+i),例 数组元素的引用方法,main()int a5,*pa,i;for(i=0;i5;i+)ai=i+1;pa=a;for(i=0;i5;i+)printf(*(pa+%d):%dn,i,*(pa+i);for(i=0;i5;i+)printf(*(a+%d):%dn,i,*(a+i);for(i=0;i5;i+)printf(pa%d:%dn,i,pai);for(i=0;i5;i+)printf(a%d:%dn,i,ai);,例 int a=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,*p=a,i;数组元素地址的正确表
16、示:(A)&(a+1)(B)a+(C)&p(D)&pi,数组名是地址常量p+,p-()a+,a-()a+1,*(a+2)(),例 void main()int a=5,8,7,6,2,7,3;int y,*p=,输出:5 6,例 注意指针变量的运算,6,main()int i,*p,a7;p=a;for(i=0;i7;i+)scanf(%d,p+);printf(n);for(i=0;i7;i+,p+)printf(%d,*p);,例 注意指针的当前值,p=a;,指针变量可以指到数组后的内存单元,数组名作函数参数数组名作函数参数,是地址传递数组名作函数参数,实参与形参的对应关系,例 将数组a中
17、的n个整数按相反顺序存放,实参与形参均用数组,void inv(int x,int n)int t,i,j,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;t=xi;xi=xj;xj=t;main()int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2;inv(a,10);printf(The array has been reverted:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);,m=4,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int*x,int n)int t,*p,*i,*j,m=(n-1)/2;i=
18、x;j=x+n-1;p=x+m;for(;i=p;i+,j-)t=*i;*i=*j;*j=t;main()int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2;inv(a,10);printf(The array has been reverted:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);,实参用数组,形参用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int*x,int n)int t,*i,*j,*p,m=(n-1)/2;i=x;j=x+n-1;p=x+m;for(;i=p;i+,j-)t=*i;*i=*j;*j=t
19、;main()int i,a10,*p=a;for(i=0;i10;i+,p+)scanf(%d,p);p=a;inv(p,10);printf(The array has been reverted:n);for(p=a;pa+10;p+)printf(%d,*p);,实参与形参均用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int x,int n)int t,i,j,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;t=xi;xi=xj;xj=t;main()int i,a10,*p=a;for(i=0;i10;i+,p+)scanf(%d,p);p
20、=a;inv(p,10);printf(The array has been reverted:n);for(p=arr;parr+10;p+)printf(%d,*p);,实参用指针变量,形参用数组,一级指针变量与一维数组的关系int*p 与 int q10 数组名是指针(地址)常量p=q;p+i 是qi的地址数组元素的表示方法:下标法和指针法,即若p=q,则 pi qi*(p+i)*(q+i)形参数组实质上是指针变量,即int q int*q在定义指针变量(不是形参)时,不能把int*p 写成int p;系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节);而给q分配2*10字节的内存区,
21、8.4.3 指针与二维数组1.二维数组的地址,对于一维数组:(1)数组名array表示数组的首地址 即:array0的地址;(2)数组名array是地址常量(3)array+i是元素arrayi的地址(4)arrayi*(array+i),对于二维数组:(1)a是数组名,包含三个元素 a0,a1,a2(2)每个元素ai 又是一个一维 数组,包含4个 元素,int a34;,基类型,行指针与列指针,对二维数组 int a34,有a-二维数组的首地址,即第0行的首地址a+i-第i行的首地址ai*(a+i)-第i行第0列的元素地址ai+j*(a+i)+j-第i行第j列的元素地址*(ai+j)*(*(
22、a+i)+j)aij,a+i=&ai=ai=*(a+i)=&ai0,值相等,含义不同a+i&ai,表示第i行首地址,指向行ai*(a+i)&ai0,表示第i行第0列元素地址,指向列,二维数组元素表示形式:(1)a12(2)*(a1+2)(3)*(*(a+1)+2)(4)*(&a00+1*4+2),地址表示:(1)a+1(2)&a10(3)a1(4)*(a+1)(5)(int*)(a+1),地址表示:(1)&a12(2)a1+2(3)*(a+1)+2(4)&a00+1*4+2,2.二维数组的指针变量1)指向二维数组元素的指针变量,例 指向二维数组元素的指针变量,main()static int
23、a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int*p;for(p=a0;pa0+12;p+)if(p-a0)%4=0)printf(n);printf(%4d,*p);,p=*a;p=,2)指向一维数组的指针变量(指向m个元素构成的一维数组指针变量)定义形式:数据类型(*指针名)一维数组维数;例 int(*p)4;,()不能少int(*p)4与int*p4不同,p的值是一维数组的首地址,p是行指针,可让p指向二维数组某一行 如 int a34,(*p)4=a;,一维数组指针变量维数和二维数组列数必须相同,例 一维数组指针变量举例,main()static int a
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