C语言程序设计教程第8章.ppt
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1、8.1 指针与指针变量8.2 指针与函数8.3 指针与数组8.4 指针与字符串8.5 指针数组与命令行参数8.6 程序举例,第 8 章 指针,C语言程序设计教程,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,2,8.1 指针与指针变量,8.1.1 指针的概念1.内存与变量地址 内存地址:内存是计算机用于存储数据的存储器,以一个字节作为存储单元,为了便于访问,给每个字节单元一个唯一的编号,第一字节单元编号为0,以后各单元按顺序连续编号,这些单元编号称为内存单元的地址。变量地址:变量所分配存储空间的首字节单元地址(字节单元编号)。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,3,2.变量的三要素:名字、类型
2、与值 每个变量都通过变量名与相应的存储单元相连系,具体分配哪些单元给变量,由编译系统完成变量名到对应内存单元地址的变换。变量分配存储空间的大小由类型决定。变量的值则是指相应存储单元的内容。3.内存存取方式 直接存取:把直接按变量名或地址存取变量值的方式称为“直接存取”方式。间接存取:通过定义一种特殊的变量专门存放内存或变量的地址,然后根据该地址值再去访问相应的存储单元。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,4,系统为特殊变量p(用来存放地址的)分配的存储空间地址是4800,p中保存的是变量a的地址,即4000,当要读取a变量的值12345时,不是直接通过a变量,也不是直接通过保存12345
3、的内存单元的地址4000去取值,而是先通过变量p得到p的值4000,即a的地址,再根据地址4000读取它所指向单元的值12345。,这种间接的通过变量p得到变量a的地址,再存取变量a的值的方式即为“间接存取”。通常称变量p指向变量a,变量a是变量p所指向的对象,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,5,4.指针的概念,在语言中,用指针来表示一个变量指向另一个变量这样的指向关系。所谓指针即地址。一个变量的指针即该变量的地址,如4000就是指向变量a的指针。指针变量:专门存放地址的变量,如p即是一个指针变量,它存放的是a的地址4000。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,6,8.1.2 指
4、针变量的定义与初始化1.指针变量的定义 类型标识符*指针变量名;例:float*p1;(定义p1为指向实型变量的指针变量)char*p2;(定义p2为指向字符型变量的指针变量)在指针变量定义中,*是一个说明符,它表明其后的变量是指针变量,如p是指针变量,而不要认为“*p”是指针变量。指针变量定义时指定的数据类型不是指针变量本身(变量存放的值)的数据类型,而是指针变量所指向的对象(或称目标)的数据类型 指针变量存放的是所指向的某个变量的地址值,而普通变量保存的是该变量本身的值 指针变量并不固定指向一个变量,可指向同类型的不同变量,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,7,(1)指针运算符与地址
5、运算符 与指针引用有关的两个运算符:&与*。&:取地址运算符*:指针运算符,或称指向运算符、间接访问运算 符。指针指向的对象的表示形式:*指针变量此处*是访问指针所指对象的运算符,与指针定义时的*不同。,2.指针变量初始化,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,8,(2)指针变量初始化,若有定义:int a,*p;语句仅仅定义了指针变量p,但指针变量并未指向确定的变量(或内存单元)。因为这些指针变量还没有赋给确定的地址值,只有将某一具体变量的地址赋给指针变量之后,指针变量才指向确定的变量(内存单元)。指针变量初始化:在定义指针时同时给指针一个初始值如:int a,*p=,计算机教学中心李勇
6、C语言程序设计教程,9,(3)指针变量的引用,*指针变量名代表所指变量的值。指针变量名代表所指变量的地址。有定义:int a,*p=注意:*与&具有相同的优先级,结合方向从右到左。这样,&*p即&(*p),是对变量*p取地址,它与&a等价;p与&(*p)等价,a与*(&a)等价。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,10,8.1.3 指针运算,1.指针的赋值运算(1)将变量地址值赋给指针变量,使指针指向该变量。设有如下定义:int a,b,*pa,*pb;float*pf;第一行定义了整型变量a,b及指针变量pa,pb。pa、pb还没有被赋值,因此pa、pb没有指向任何变量,下面语句完成对
7、pa,pb的赋值:pa=,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,11,例如:int j=2,k=5;int*pointer1,*pointer2;pointer1=,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,12,(2)相同类型的指针变量间的赋值,pa与pb都是整型指针变量,它们间可以相互赋值,如:pb=pa;即 pa,pb都指向变量a,此时a、*pa、*pb是等价的。指针指向变化如下图:,注意:只有相同类型的指针变量才能相互赋值,如pf=pa;是不允许的。因为pa是整型指针,pf是浮点型指针。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,13,()给指针变量赋空值,给指针变量赋空值,说明该指针不
8、指向任何变量。“空”指针值用NULL表示,NULL是在头文件stdio.h中预定义的常量,其值为,在使用时应加上预定义行,如:#include stdio.h int*pa=NULL;亦可以用下面的语句给指针赋“空值”:pa=0;或:pa=0;这里指针pa并非指向0地址单元,而是具有一个确定的“空值”,表示pa不指向任何变量。注意:指针虽然可以赋值0,但却不能把其它的常量地址赋给指针。例如:pa=4000;是非法的。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,14,例 8.1 指针定义与初始化,main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;a=100;b=10;p
9、ointer_1=,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,15,程序运行结果:100,10100,10,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,16,例8.2 从键盘上输入两个整数到a、b,按由大到小输出。,#include main()int a,b,*pa=/*pa指向大数,pb指向小数*/,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,17,若输入:12 22输出结果:a=12,b=22 max=22,min=12,(b)(c)指针变化示意图,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,18,2.指针的算术运算,(1)加减运算:一个指针可以加、减一个整数n,其结果与指针所指对象的数据类型有关。指
10、针变量的值应增加或减少“nsizeof(指针类型)”。加减运算常用于数组的处理。对指向一般数据的指针,加减运算无实际意义。例如:int a10,*p=a,*x;x=p+3;/*实际上是p加上3*2个字节赋给x,x指向数组的第四个分量*/对于不同基类型的指针,指针变量“加上”或“减去”一个整数n所移动的字节数是不同的。例如:float a10,*p=a,*x;p=p+3;/*实际上是p加上3*4个字节赋给x,x依然指向数组的第四个分量*/,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,19,(2)自增自减运算,指针变量自增、自减运算具有上述运算的特点,但有前置后置、先用后用的考虑,务请小心。例如:in
11、t a10,*p=a,*x;x=p+;/*x指向第一个元素分量,p指向第二个元素*/x=+p;/*x、p均指向数组的第二个分量*/*p+相当于*(p+)。*(p+)与(*p)+含义不同,前者表示地址自增,后者表示当前所指向的数据自增。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,20,2.*&a的含意是什么?(答:a或*p)3.(*p)+相当于什么?(答:a+),思考:1.若有定义 int a,*p;执行了“p=&a”,则:“&*p”的含意是什么?,(答:相当于&a),计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,21,3.指针的关系运算,与基本类型变量一样,指针可以进行关系运算。在关系表达式中允许对两
12、个指针进行所有的关系运算。若p,q是两个同类型的指针变量,则:pq,p=q都是允许的。指针的关系运算在指向数组的指针中广泛的运用,假设 p、q是指向同一数组的两个指针,执行pq的运算,其含义为,若表达式结果为真(非值),则说明p所指元素在q所指元素之后。或者说q所指元素离数组第一个元素更近些。注意:在指针进行关系运算之前,指针必须指向确定的变量或存储区域,即指针有初始值;另外,只有相同类型的指针才能进行比较。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,22,8.1.4 多级指针,把指向指针型数据的指针变量称为指向指针的指针,或称多级指针。二级指针的定义形式如下:数据类型*指针变量例如:int a
13、,*p,*pp;a=22;p=思考:如何用pp得到a的值?假设变量a的地址为4000,指针p的地址为4100,二级指针pp的地址为4800。a、p、pp三者的关系如上图。,pp(4800)p(4100)a(4000),计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,23,8.2 指针与函数,8.2.1 指针作为函数参数 利用指针作函数参数,可以实现函数之间多个数据的传递,当形参为指针变量时,其对应实参可以是指针变量或存储单元地址。函数形参为指针变量,用指针变量或变量地址作实参例8.3 编写一个交换两个变量的函数,在主程序中 调用,实现两个变量值的交换。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,24,程
14、序如下:,#includevoid swap(int*p1,int*p2);/*函数声明*/main()int a,b;int*pa,*pb;scanf(%d%d,或:swap(,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,25,接上页:,void swap(int*p1,int*p2)int temp;temp=*p1;/*交换指针p1、p2所指向的变量的值*/*p1=*p2;*p2=temp;,程序运行结果如下:输入:12 22 输出:a=22,b=12,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,26,两点说明:,(1)若在函数体中交换指针变量的值,实参a、b的值并不改变,指针参数亦是传值。例如
15、:int*p;p=p1;p1=p2;p2=p;不要希望如此完成a,b值的交换。(2)函数中交换值时不能使用无初值的指针变量作临时变量。例如:int*p;*p=*p1;*p1=*p2;*p2=*p;p无确定值,对 p的使用可能带来不可预期的后果。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,27,8.2.2 指针函数,指针函数:是指返回值为指针的函数指针函数的定义形式:类型标识符*函数名(参数)例如:int*fun(int a,int b)函数体语句 在函数体中有返回指针或地址的语句,形如:return(并且返回值的类型要与函数类型一致。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,28,例8.3 分析
16、如下程序,main()int a,b,*p;int*max(int x,int y);scanf(“%d,%d”,int*max(int x,int y)if xy)return(,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,29,8.2.3 指向函数的指针,一个函数包括一组指令序列,存储在某一段内存中,这段内存空间的起始地址称为函数的入口地址 称函数入口地址为函数的指针。函数名代表函数的入口地址 可以定义一个指针变量,其值等于该函数的入口地址,指向这个函数,这样通过这个指针变量也能调用这个函数。这种指针变量称为指向函数的指针变量。定义指向函数的指针变量的一般形式为:类型标识符(*指针变量名)()
17、;例如:int(*p)();/*指针变量p可以指向一个整型函数*/float(*q)();/*指针变量q可以指向一个浮点型函数*/,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,30,刚定义的指向函数的指针变量,亦象其它指针变量一样要赋以地址值才能引用。当将某个函数的入口地址赋给指向函数的指针变量,就可用该指针变量来调用所指向的函数 给函数指针赋初值:将函数名(函数的入口地址值)赋给指针变量 例如 int m,(*p)();int max(int a,int b);则可以 p=max;/*p指向函数max()*/指针调用函数的 一般形式为:(*指针变量)(实参表);如上例:m=(*p)(12,22)
18、;/*比较 m=max(12,22);*/,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,31,注意:,用函数指针调用函数是间接调用,没有参数类型说明,C编译系统也无法进行类型检查,因此,在使用这种形式调用函数时要特别小心。实参一定要和指针所指函数的形参类型一致。函数指针可以作为函数参数,此时,当函数指针每次指向不同的函数时,可执行不同的函数来完成不同的功能 例 8.4 函数max()用来求一维数组的元素的最大值,在主调函数中用函数名调用该函数与用函数指针调用该函数来实现。,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,32,程序如下:,#include stdio.h#define M 8 main()
19、float sumf,sump;float aM=11,2,-3,4.5,5,69,7,80;float(*p)();/*定义指向函数的指针p*/float max(float a,int n);/*函数声明*/p=max;/*函数名(函数入口地址)赋给指针p*/sump=(*p)(a,M);/*用指针方式调用函数*/sumf=max(a,M);/*用函数名调用max()函数*/printf(sump=%.2fn,sump);printf(sumf=%.2fn,sumf);,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,33,程序接上页:,float max(float a,int n)int k;
20、float s;s=a0;for(k=0;kn;k+)if(sak)s=ak;return s;程序运行结果:sump=80.00 sumf=80.00,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,34,指向函数的指针的使用步骤:,(1)定义一个指向函数的指针变量,形如:float(*p)();(2)为函数指针赋值,格式如下:p=函数名;注意:赋值时只需给出函数名,不要带参数。(3)通过函数指针调用函数,调用格式如下:s=(*p)(实参);,计算机教学中心李勇 C语言程序设计教程,35,8.3 指针与数组,8.3.1 指向一维数组的指针数组名是一个常量指针,它的值为该数组的首地址 1.指向数组的指
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