谭浩强C语言课件第10章.ppt

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1、第十章 指针10.1 指针的概念,指针（pointer）：是一个变量的地址。指针变量：是一个变量，其值是另一个变量的地址。任何变量都在计算机内存中占有一块内存区域,变量的值就存放在这块内存区域之中,一个变量的访问（访问是指取出其值或向它赋值）方式有两种：（1）直接访问，通过变量名访问，如通过变量名i直接访问。（2）间接访问，通过该变量的指针来访问，如通过i_pointer访问变量i。,10.2 变量的指针,一、指针变量的定义指针变量有三个属性：（1）该指针变量指向的变量的类型。如i_pointer指向的变量i是整型。（2）该指针变量在内存中占多少内存单元。如i_pointer占两个内存单元，称

2、为“近指针”，用near表示。如果该变量在内存中占4个内存单元，称为“远指针”，用far表示。如果未指定near或far，缺省是near。（指针变量在内存中要么占2个内存单元，要么占4个内存单元）。（3）该指针变量指向哪一个变量，即该指针变量的值是多少。如i_pointer的值是2000。指针变量定义的一般形式：类型标识符*标识符 如:int*pointer_1,*pointer_2;,例、int i,j;/*定义两个整型变量*/int*pointer_1,*pointer_2;float*pointer_3;char*pointer_4;void*pointer_5;,指针变量的赋值：例、p

3、ointer_1=,注意，指针变量中只能存放地址，不能将一个非地址类型的数据（如常数等）赋给一个指针变量，如：,pointer_1=100;,也可以在定义指针变量的同时指定其初值，如：int a;int*p=,二、指针变量的引用,有两个运算符可以引用指针变量：（1）（2）*：指针运算符。用于访问指针变量所指向的变量。*和&是互逆运算,例；i=3;直接访问 ptr=间接访问,说明：,1、在定义指针变量时，还未规定它指向哪一个变量，此时不能用*运算符访问指针。只有在程序中用赋值语句具体规定后，才能用*运算符访问所指向的变量。,正确的引用：,2、区分：*运算符在不同场合的作用，编译器能够根据上下文环

4、境判别*的作用。,int a,b,c;int*p;（*表示定义指针）p=（*表示乘法运算符）,例10.2 输入a和b两个整数，按先大后小的顺序输出a和b。,main()int*p1,*p2,*p,a,b;scanf(%d,%d,p1=,if(ab)p=p1;p1=p2;p2=p;p1指向较大值，p2指向较小值.,程序说明：,三、指针变量作为函数的参数,例10.3 题目要求输入a和b两个整数，按先大后小的顺序输出a和b。,int swap(int*p1,int*p2)int p;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;,main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2

5、;scanf(%d,%d,例10.4 输入a、b、c三个整数，按大小顺序输出。,int swap(int*pt1,int*pt2)int p;p=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=p;int exchange(int*q1,int*q2,int*q3)if(*q1*q2)swap(q1,q2);if(*q1*q3)swap(q1,q3);if(*q2*q3)swap(q2,q3);,main()int a,b,c,*p1,*p2,*p3;scanf(%d,%d,%d,10.3 数组的指针和指向数组的指针变量,指针可以指向数组和数组元素，当一个指针指向数组后，对数组元素的访问，既可以使用数

6、组下标，也可以使用指针。并且，用指针访问数组元素，程序的效率更高。,一、指向数组元素的指针变量,指向数组元素的指针变量，其类型应与数组元素相同，例、int a10;/*元素为整型*/float b10;/*元素为实型*/int*p;/*可以指向数组a的元素*/float*pf;/*可以指向数组b的元素*/为了让指针p指向数组a，应把数组a的地址赋给指针变量p。p=a；或p=,二、通过指针引用数组元素当使指针p指向数组a后，可以用指针p访问数组的各个元素。,#includemain()int a=1,2,3,4,5,6,*p;p=a;*(p+3)+=2;printf(“%d,%dn”,*p,*(

7、p+3);,A 0,5 B1,5C 0,6 D1,6,例10.5 输出数组的全部元素。（设10个元素，整型）。,方法一：,1、下标法（常用，很直观）main()int a10;int i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,方法二；,2、用数组名计算数组元素的地址。（效率与下标法相同，不常用）main()int a10;int i;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,方法三：,3、用指针访问各元素。（常用，效率高）main()int a10;int*p,i;for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,注意：,1、若指针p指向数组a，虽然p+i与a+i、*(p+i

8、)与*(a+i)意义相同，但仍应注意p与a的区别,a是地址常量，而p是指针变量。例、for(p=a;a(p+10);a+)a代表数组的首地址，是不变的,a+不合法2、指针变量可以指向数组中的任何元素，注意指针变量的当前值。,例10.6 输出数组a的10个元素。,程序：main()int*p,i,a10;p=a;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,p+);printf(n);for(i=0;i10;i+,p+)printf(%d,*p);printf(%d,*p);,main()int*p,i,a10;p=a;for(i=0;i10;i+)scanf(%d,p+);printf(n)

9、;p=a;for(i=0;i10;i+,p+)printf(%d,*p);,3、使用指针时，应特别注意避免指针访问越界。在上例中，第二次for循环，p已经越过数组的范围，但编译器不能发现该问题。,4、指针使用的几个细节。,设指针p指向数组a（p=a），则：p+（或 p+=1），p指向下一个元素。*p+，相当于*(p+)。因为，*和+同优先级，+是右结合运算符。*（p+）与*(+p)的作用不同。*(p+)：先取*p，再使p加1。*(+p)：先使p加1，再取*p。(*p)+表示，p指向的元素值加1。如果p当前指向数组a的第i个元素，则：*(p-)相当于ai-，先取*p，再使p减1。*(+p)相当于

10、a+i，先使p加1，再取*p。*(-p)相当于a-i，先使p减1，再取*p。,三、数组名作函数参数,数组名代表数组首地址，因此，它作实参在函数调用时，是把数组首地址传送给形参。这样，实参数组和形参数组共占同一段内存区域。从而在函数调用后，实参数组的元素值可能会发生变化。,例10.7 将数组a中n个元素按相反顺序存放。,算法：a0与an-1交换，a1与an-2交换，.，a(n-1)/2与an-int(n-1)/2)交换。实现：用i，j作元素位置变量，开始i=0,j=n-1。将ai与aj交换，然后i加1，j减1，直到i=(n-1)/2。,void inv(int x,int n)int t,i,j

11、,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;t=ai;ai=aj;aj=t;return;,main()static int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2;printf(the original array:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);inv(a,10);printf(the array hans been inverted:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);,函数inv()可以用指针作形参，运行情况与用数组作形参相同。,void inv(i

12、nt*x,int n)int*p,t,*i,*j,m=(n-1)/2;i=x;j=x+n-1;p=x+m;for(；i=p；i+，j-)t=*i;*i=*j;*j=t;return;,例10.8 从10个数中找出其中最大值和最小值。只找出其中最大值和最小值，不能改变元素的排列顺序）。方法1、实参和形参均用数组变量。,方法2、形参和实参均使用指针变量。,小结：数组作函数的参数，实参和形参之间传送数组的首地址，首地址可以用指针表示，也可以用数组名表示，因此，实参和形参有以下四种组合情况。,若有以下调用语句,则不正确的fun函数的首部是 A)void fun(int m,int x)B)void f

13、un(int s,int h41)C)void fun(int p,int*s)D)void fun(int n,int a)main()int a50,n;fun(n,D,四、多维数组的指针二维数组static int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;理解为：有三个元素a0、a1、a2，每一个元素代表一行，每一个元素是一个包含4个元素的数组,数组名a代表：整个二维数组的首地址，也是元素a00的地址，同时代表第一行元素的首地址。a+1表示第二行元素的首地址，也是元素a10的地址。a+2表示第三行元素的首地址，也是元素a20的地址。,由于把a0、a1、a2看

14、成一维数组(一维数组名），它们代表各自数组的首地址，即：,a0&a00 等价于*(a+0),a1&a10 等价于*(a+1),a2&a20 等价于*(a+2),根据一维数组的表示方法，有：,a0+1:&a01 一维数组中第二个元素的地址,a1+1:等价于*(a+1)+1,a0+2:&a02,综上所述，二维数组a的地址用下图说明,已知某元素的指针后，可以用*运算符访问该元素。例、,*(a1+2)=a12=13,二维数组元素aij 的值可用以下方式表示：*(a i+j),*(*(a+i)+j),aij二维数组元素aij的地址可用以下方式表示：a i+j,*(a+i)+j,&aij详见：P225,补

15、充练习：,若有以下定义和语句：int s45,(*ps)5;ps=s;则对s数组元素的正确引用形式是()A）ps+1B)*(ps+3)C)ps02D)*(ps+1)+3,C,例10.11 运行,2、指向多维数组的指针变量,（1）指向数组元素的指针变量。（用列指针对二维数组进行操作）,例10.12 用指针变量输出数组元素的值。,main()static int 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);,注意：本例用指针顺序访问二维数组的元素。

16、若需访问二维数组anm（n行m列）的某个元素aij，计算该元素的相对位置公式为：,i*m+j（i,j=0,1,2,.）这种方法相当于把二维数组转化为一维数组来使用。,(2)指向m个元素组成的一维数组的指针变量（用行指针对二维数组进行操作）int(*p)4;,例10.13：输出二维数组任一行任一列元素的值。,main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int(*p)4,i,j;p=a;scanf(“i=%d,j=%d”,说明：(*p)4表示p为单独一个指针变量，行指针，指向含有4个元素的一维数组，即*p有4个元素，每个元素为整型。*p4为指针数组，*

17、p数组有4个元素，每个元素中存放的是地址，即每个元素都为指针变量。,多维数组的指针作函数参数两种情况：(1)用指向变量的指针变量(2)用指向一维数组的指针变量,例10.14 运行例10.15 运行,10.4 字符串的指针,一、字符串的表现形式C语言中，有两种方式可以实现字符串：字符数组字符指针,字符数组例10.16main()static char string=I love China!;printf(%sn,string);string是数组名，代表字符数组的首地址。数组可以用下标访问，也可以用指针访问。例、string4表示一个元素其值是字符v，也可以用*(string+4)来访问，st

18、ring+4是指向字符v的指针。,字符指针例10.17main()char*string=I love China!;printf(%sn,string);string是一个指针变量，“I love China!是一个字符串常量。语句：char*string=I love China!;等价于char*string;string=I love China!;它把字符串常量的首地址赋给指针string.不能理解为把字符串常量赋值给指针变量。*string=I love China!;,从以上两个例子中，可以看到：1、字符数组和字符指针的概念不同。2、字符指针指向字符串，而C语言中，字符串按数组方

19、式处理，因此，字符数组和字符指针的访问方式相同。例如，均可以使用%s格式控制符进行整体输入输出。但应注意，如果不是字符数组，而是整型、实型等数字型数组，不能用%s，只能逐个元素处理。,例10.18 将字符串a复制到字符串b。,main()char a=I am a boy.;char b20;int i;for(i=0;*(a+i)!=0;i+)*(b+i)=*(a+i);*(b+i)=0;printf(string a is:%sn,a);printf(string b is:);for(i=0;bi!=0;i+)printf(%c,bi);printf(n);,例10.19 将字符串a复制

20、到字符串b。（用指针处理）,main()char a=I am a boy.,b20,*p1,*p2;int i;p1=a;p2=b;for(;*p1!=0;p1+,p2+)*p2=*p1;*p2=0;printf(string a is:%sn,a);printf(string b is:);for(i=0;bi!=0;i+)printf(%c,bi);printf(n);,二、字符串指针作函数参数,将一个字符串从一个函数传递到另一个函数，可以使用传地址的方式，即用字符数组名或字符指针变量作参数。有以下四种情况：,例10.20 用函数调用实现字符串的复制。,（1）用字符数组作参数。,void

21、 copy_string(char from,char to)int i=0;while(fromi!=0)toi=fromi;i+;toi=0;main()char a=I am a teacher.;char b=you are a student.;printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b);copy_string(a,b);printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b);,main()函数可以改写为（使用字符指针）：,main()char*a=I am a teacher.;char*b=you are a student.;

22、printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b);copy_string(a,b);printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b);,（2）形参用字符指针。,void copy_string(char*from,char*to)for(;*form!=0;from+,to+)*to=*from;*to=0;main()char*a=I am a teacher.;char*b=you are a student.;printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b);copy_string(a,b);printf(st

23、ring_a=%sn string_b=%sn,a,b);,（3）对copy_string函数的几种简化,void copy_string(char*from,char*to)while(*to=*from)!=0)to+;from+,void copy_string(char*from,char*to)while(*to+=*from+)!=0);,当遇到*from=0时，不执行赋值运算*to+=*from+，因此，最后应加一句*to=0。,void copy_string(char*from,char*to)while(*from!=0)*to+=*from+;*to=0;,与第种简化相同

24、，当*from=0时，表达式*to+=*from+的值等于0（假），结束while循环。,void copy_string(char*from,char*to)while(*to+=*from+);,for循环的结束条件是表达式*to+=*from+的值（即*from的值）等于0。且form中的0已被赋给to。注意0的ASCII码是不是0。,void copy_string(char*from,char*to)for(；(*to+=*from+)!=0；);或 for(；*to+=*from+；);,形参用数组，使用局部指针变量指向形参数组。,void copy_string(char fro

25、m,char to)char*p1,*p2;p1=from;p2=to;while(*p2+=*p1+)!=0),补充练习：,以下程序的输出结果是()：#include#includemain()char b18=“abcdefg”,b28,*pb=b1+3;while(-pb=b1)strcpy(b2,pb);printf(“%dn”,strlen(b2);A)8 B)3 C)1 D)7,D,字符数组和字符指针的比较,字符数组,组成 由若干元素组成，每个元素中放一个字符。赋初值方式 static char str=I love China!;赋值方式 char str14;str=I lov

26、e China!占用内存 字符数组一个元素占一字节内存，且在编 译时分配。char str10;scanf(%s,str);,字符指针,组成 2或4字节，存放字符串的 首地址。赋初值方式 char*a=I love China!;赋值方式 char*a;a=I love China!;占用内存 指针变量中只可以放一个地址值（近指针=2字节，远指针=4 字节）。且编译时未指定。char*a;scanf(“%s”,a);a尚未指向任何变量,#include main()char strg40,*there,one,two;int*pt,list100,index;strcpy(strg,”this

27、 is a character string”);one=strg0;two=*str;printf(“第一输出的是%c%cn”,one,two);one=str8;two=*(str+8);printf(“第二输出的是%c%c”,one,two);there=strg+10;printf(“第三输出的是%cn”,strg10);printf(“第四输出的是%cn”,*there);for(inde=0;index10;index+)listindex=index+100;pt=list+27;printf(“第五输出的是%d%d”,list27,*pt);,T T,a a,c,c,127 1

28、27,补充练习：,1、若有如下图所示五个连续的int类型的存储单元并赋值如下图,a0的地址小于 a4的地址。p和s是基类型为int的指针变量。请对以下问题进行填空。a0 a1 a2 a3 a4 22 33 44 55 66(1)若p已指向存储单元a1。通过指针p,给s赋值,使s指向最后一个存储单元a4的语句是。(2)若指针s指向存储单元a2,p指向存储单元a0,表达式s-p的值是 _。,*s=*(p+3),2,2、下面函数用来求出两个整数之和,并通过形参传回两数相加之和值,请填空。int add(int x,int y,_z)_=x+y;,int*,*z,3、以下程序的功能是:将无符号八进制数

29、字构成的字符串转换为十进制整数。例如,输入的字符串为:556,则输出十进制整数366。请填空。main()char*p,s6;int n;p=s;gets(p);n=*p-0;while(_!=0)n=n*8+*p-0;printf(%d n,n);,*(+p),4、函数 void fun(float*sn,int n)的功能是:根据以下公式计算S,计算结果 通过形参指针sn传回;n通过形参传入,n的值大于等于0。请填空。1 1 1 1 S=1-+-+3 5 7 2n+1 void fun(float*sn,int n)float s=0.0,w,f=-1.0;int i=0;for(i=0;

30、i=n;i+)f=_*f;w=f/(2*i+1);s+=w;_=s;,-1,*sn,5、以下程序的输出结果是_,main()int x=0;sub(,7,程序运行演示：,*a=0,n=8,k=1sub(int*a,int n,int k)if(k=n)sub(a,n/2,2*k);*a+=k;,*a=0,n=4,k=2sub(int*a,int n,int k)if(k=n)sub(a,n/2,2*k);*a+=k;,*a=0,n=2,k=4sub(int*a,int n,int k)if(k=n)sub(a,n/2,2*k);*a+=k;,*a=*a+k*a=0+4=4,*a=*a+k*a=

31、4+2=6,*a=*a+k*a=6+1=7,6、以下程序中函数sort的功能是对a所指数组中的数据进行由大到小的排序，程序运行后的输出结果是（）,void sort(int a,int n)int i,j,t;for(i=0;in-1;i+)for(j=i+1;jn;j+)if(aiaj)t=ai;ai=aj;aj=t;main()int aa10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,i;sort(,1，2，3，8，7，6，5，4，9，10,7、若有说明，int n=2,8p=则以下非法的赋值语句是：,A)p=q;B)*p=*q;C)n=*q;D)p=n;,D,8、有以下程序，程序运行后

32、的输出结果是（）,void fun(char*c,int d)*c=*c+1;d=d+1;printf(%c,%c,*c,d);main()char a=A,b=a;fun(,b,B A,b,9、以下程序中函数reverse的功能是将a所指数组中的内容进行逆置。程序运行后的输出结果是（）,void reverse(int a,int n)int i,t;for(i=0;in/2;i+)t=ai;ai=an-1-i;an-1-i=t;main()int b10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10;int i,s=0;reverse(b,8);for(i=6;i10;i+)s+=bi;printf(%dn,s);,22,10、若有以下定义和语句：,int s,(*ps)5;ps=s;则对s数组元素的正确引用形式是()A)ps+1B)*(ps+1)C)ps02D)*(ps+1)+3,C,