Lesson9(c语言指针).ppt

1,第 九 讲,善于使用指针,2,一、地址和指针的概念 二、变量的指针(地址)和指针变量 三、数组与指针 四、字符串与指针 五、多维数组的指针 六、指向函数的指针 七、指针数组 八、指向指针的指针,主要内容:,3,一、指针的概念,1.数据在内存中的存储、读取过程 例如：整型变量i、j、k在编译时为变量分配内存，内存分配如图所示.,(2) 给变量赋值为 i=3; j=6; k=9;,(1) 假设变量 i,j,k 被分配的 内存地址分别为2000，2002，2004,(3) 通常，在程序中通过变量名对变量值进行存取。,其实程序经过编译后已将变量名转换为变量的地址，对变量值的存取都是通过变量的地址进行的。,图1,4,(1) 直接访问方式 按变量地址存取变量值的方式。 如果读取变量i的值，直接到为变量i分配的存储单元（2000、2001字节）中取出i的值（3）即可。,(2) 间接访问方式 先将变量i的地址存放在另一个变量p中，如果读取变量i的值，先找到变量p，从p中取出内容（2000，即变量i的起始地址），然后到2000、2001字节中取出i的值（3）。 即通过变量p访问为变量i分配的内存单元。,访问变量的两种方式：,5,直接访问示意图,间接访问示意图,表示将数值3送到变量i中，可有两种表达方法： （1）将3送到变量i所标志的单元中，即直接访问方式 （2）将3送到变量p所指向的单元（变量i）中。 即间接访问方式,注意：我们并不关心变量p的存储地址，对 变量p的访问属于直接访问。,6,二、 指针变量,1.变量的指针 变量的地址称为变量的指针（变量i 的指针为2000）。 2. 指针变量 存储变量地址的变量称为指针变量，用来指向另一个变量(P=&i) P是指针变量，指针变量的值即指针变量中存放的地址值 3. * 操作符 为了表示指针变量与它所指向的变量之间的关系，在程序中用 * 符号表示“指向”。,例如，P代表指针变量，* P则表示P所指向的变量的值。,以下两个语句作用相同： i=3; *P=3;,7,二、 指针变量（续）,4.指针变量的定义,int i , j ; int *pointer1, *pointer2;,定义形式： 基类型 *指针变量名；,举例,说明p213:,（1）指针变量名前的*，表示该变量是指针型的变量。指针变量名为pointer1,而非 *pointer1。,（2）定义指针变量时必须指明基类型，用来指定该指针变量指向变量的类型。 （3）赋给指针变量的是变量地址而不能是任意类型的数据 （4）指针变量只能存放地址(指针)，不要将一整数赋给一指针变量 int *pointer_1=100; (wrong),8,如何使一个指针变量指向一个变量呢？,使用取地址运算符 ,赋值语句pointer1=&i；实现将变量i的地址保存入指针变量pointer1中。如右图所示。,你能画出第二个赋值语句的示意图吗？,二、 指针变量（续）,5.指针运算符 &,9,二、 指针变量（续）,6.指针变量的引用,与指针变量有关的两个运算符： & : 取地址运算符 * ：间接访问运算符,（1）上例将打印出i的值。 （2）*pointer1 与普通的整型变量一样使用，但前提是pointer1 必须已经明确地指向了某整型变量，或者说指针变量中必须已经存有了某整型变量的起始地址。,例如,i=3; pointer1=,说明,10,二、 指针变量（续）,例8-2： 输入两个整数，按先大后小输出这两个整数,#include void main() int *p1, *p2, *p,a,b; scanf(“%d%d“, ,你能画出程序中指针处理过程的示意图吗？,11,二、 指针变量（续）,7.指针变量作为函数参数,函数的实参值是地址，函数的形参应定义为指针类型，此时，实参和形参之间仍然是单向值传递方式。,#include (例8-3) void swap( int *p1, int *p2) int temp; temp=*p1； *p1=*p2; *p2=temp; void main() int a,b,*pointer1, *pointer2; scanf(“%d%d”, ,在被调函数中，通过间接访问，改变了 主调函数中实参指针变量所指变量的值。,变量a,b的地址被传递 到函数的形参变量p1,p2中,12,7.指针变量作为函数参数(例8-5),main( ) 例8-4 int a=3, b=5,*pointer1,*pointer2; pointer1= ,swap3(int *p1, int *p2) int *temp; temp = p1; p1 = p2; p2 = temp; ,输出： 3, 5,不能企图通过改变指针形参的值而使指针实参的值改变，即 形参的值如果发生改变，并不会改变主调函数的实参的值,调用前,调用后,/*temp?,13,三、数组与指针,数组在内存中占一片连续的存储区，该存储区的大小与数组的元素类型和数组长度有关。 每个数组元素占用相同大小的存储空间。 利用数组存储区的起始地址，可以逐个获得每个数组元素的存储地址。,例如，定义数组 int a10;,1.数组的存储,a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9,注：假设数组a的存储区起始地址为2000。,2000,2002,2004,2006,2000+4*2,2000+9*2,由上图可知，数组元素ai的存储地址的计算公式为： 数组a的起始地址+i元素类型占内存的字节数,图2,14,C语言规定： 数组名代表数组的起始地址，该地址在程序运行过程中不能修改。 即数组名a是个常量。,2.指向数组元素的指针,三、数组与指针,例如， int a10； int *p；,对指针变量p赋值：p= 则使p指向了数组的第一个元素。,因此，下面对指针变量p赋值的两个语句等价： p= /不是把数组a各元素的值赋给指针变量p,因此定义指向数组的指针变量时，可以对其初始化： int a10； int *p=a； (或 int *p=&a0；),15,三、数组与指针,例如，定义：int a10 ，*p=a; 可有如下操作： p=a; p=,3.通过指针变量引用数组元素,4.指针变量表达式和指针的算术运算符,（1） 可以对指针进行有限的算术运算，包括自增运算（+）、自减运算（- -）、加上一个整数、减去一个整数，以及减去一个指针变量。,（2）指针运算的结果依赖于指针所指向的对象的大小。,指针的算术运算的规则是： 当一个指针加上或减去一个整数时，指针并非简单的加上或减去该整数值， 而是加上或减去该整数与指针指向的对象的大小的乘积。,例如：int a10 ，*p=a; 则 p=p+1; 使指针变量的值更新为数组元素a1的地址，即p指向了数组元素a1。,16,注意：a+是错误的，为什么呢？,例如：int a10 ，*p=a，*q, x; 假定数组a的起始地址为2000,则下列每个操作后变量的值分别为多少？,三、数组与指针,p=p+1;,q=p;,q+=2;,x=q-p;,p+;,+p;,-p;,p的值为2002，p指向数组元素a1.,q的值为2002, q指向数组元素a1.,q的值为2006, q指向数组元素a3.,x 的值为4,p的值为2004, p指向数组元素a2.,p的值为2006 , p指向数组元素a3.,p的值为2004, p指向数组元素a2.,p-;,p的值为2002, p指向数组元素a1.,通过 -运算， 让指针变量指向数组中 的上一个元素。,得到： 从数组元素p到q相距字节数,通过+ 运算， 让指针变量指向数组中 的下一个元素。,指针的算术运算 除了用于数组外 没有什么意义,17,三、数组与指针,5.指针和数组的关系,C语言中数组与指针关系密切，它们几乎可以互换。数组名可认为是一个常量指针，指针可以完成涉及数组下标的操作。,例如：int a10 ，*p=a; 则，p指向数组的第一个元素，可用如下的指针表达式引用数组元素a3 *(p+3) 式中的 3 是对于指针变量p的偏移量。,当p指向数组的起始位置时，偏移量等于数组的下标。 *(p+3) 这种表示法称为“指针表示法” （或 *(a+3) ）,因为*的优先级高于+，所以圆括号是必需的。,注意,总结,至此，引用一个数组元素，可以采用如下两种方法之一： (1) 下标法: 如ai (2) 指针法：如 *(p+i) 或 *(a+i),18,三、数组与指针,例：输出数组中的全部元素。（采用三种方法输出数组元素的值）,#include void main() int a10 , i ; for(i=0; i10;i+) scanf(“%d“, ,#include void main() int a10 , i ; for(i=0; i10;i+) scanf(“%d“, ,#include void main() int a10 , i , *p; for(i=0; i10;i+) scanf(“%d“, ,1.下标法,2. 通过数组名计算数组元素的地址，找出元素的值,3. 用指针变量指向数组元素(例8-6/7),（1）用下标法直观； （2）用前两种方法效率一样； C编译系统是将ai转换为 *(a+i)来处理的 （3）用第三种方法省时间， p+操作快。,19,三、数组与指针,6.用数组名作函数的参数,（1） 实参数组名代表该数组首元素的地址。而形参是用来接收从实参传递过来的数组首元素的地址。因此，形参应该是一个指针变量（只有指针变量才能存放地址）。,（2） 虽然函数 f 的原型为 void f( int arr, int n) ，但编译时是将形参数组名arr按指针变量来处理的。即： void f( int arr, int n) void f( int *arr, int n) 等价,#include void main() int array10 ; . f(array,10); . ,void f( int arr, int n) . . ,首先回顾上一章“函数”中介绍的数组名作函数参数的情形：,说明：如果形参数组中 元素的值发生变化， 实参数组元素的值 随之变化。,说明P225:,20,三、数组与指针,例.将数组a中n个元素按相反的顺序存放。 (例8-8),#include void inv( int x , int n) / 形参为指针变量(*x)? int temp, i, j, m=(n-1)/2; for( i=0 ; i=m; i+) j=n-1-i ; temp=Xi; Xi=Xj; Xj=temp; return; void main() int i, a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; for( i=0; i10; i+) printf(“%d“,ai); inv(a , 10 ); /* 函数调用，实参为数组名*/ for(i=0;i10;i+) printf(“%d“,ai); ,a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9,a 数组,21,三、数组与指针,例.用选择法对10个整数按由小到大顺序排序。(例8-9),#include void sort( int *x, int n) /* 形参为指针变量,x 也可*/ int i, j, k,t; for(i=0; in-1; i+) k=i; for(j=i+1; jn; j+) if( *(x+j) *(x+k) ) k=j; if(k!=i) t=*(x+i); *(x+i)= *(x+k); *(x+k)=t; void main() int *p, i, a10; p=a; for( i=0; i10; i+,p+) scanf(“%d”,p); p=a; /* 思考？*/ sort(p , 10 ); /* 函数调用，实参为指针变量*/ for(i=0; i10; i+,p+) printf(“%d“,*p); ,a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9,a 数组,22,在C程序中，用两种方法访问字符串： （1）用字符数组存放一个字符串。 （2）用字符指针指向一个字符串。,1.字符串的表示形式,四、字符串与指针,#include void main() char string=“china! “ ; printf(“%sn“,string); ,#include void main() char *string=“china!“ ; printf(“%sn“,string); ,（1）用字符数组存放一个字符串。,（2）用字符指针指向一个字符串。,用字符串常量 初始化字符指针,用字符串常量 初始化字符数组,注意：,23,四、字符串与指针,2.访问字符串中的字符,#include void main() char a=“I love china!“ ,b20; int i; for(i=0; *(a+i)!=0; i+) *(b+i)=*(a+i); *(b+i)=0; printf(“%sn“,b); ,例.将字符串a复制为字符串b。(例8-11),用指针变量改写 见P232例8-12,24,3.字符指针作函数参数,四、字符串与指针,#include void copy_string(char *from, char *to) for( ; *from!=0; from+,to+) *to=*from; *to=0; void main() char *a=“I am a teacher“ ,b20; char *p=b; copy_string(a,p); printf(“%sn“,b); ,例. 用函数调用实现字符串a复制。 (例8-13),此循环可改为： while(*to=*from)!=0) to+; from+;,课后: 1)理解P236页7点说明 2)自学例8-14,25,五、多维数组的指针,1. 多维数组元素的地址 int a34=1,3,5,7, 9,11,13,15, 17,19,21,23;,a,a+1,a+2,a0,a0+1,a0+2,a0+3,行指针,列指针,a 第0行首地址 a+1,&a1 第1行首地址 a1,*(a+1) 第1行第0列元素地址 a1+2,*(a+1)+2,&a12 第1行第2列元素地址 *(a1+2),*(*(a+1)+2), a12 第1行第2列元素的值,行指针每加1，走一行,列指针每加1，走一列,26,例： 二维数组的有关数据(地址和值) int main() int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;,printf(“%d,%dn”, a,*a); printf(“%d,%dn”, a0,*(a+0); printf(“%d,%dn”,printf(“%d,%dn”, a1, a+1); printf(“%d,%dn”,printf(“%d,%dn”,a10,*(*(a+1)+0)printf(“%d,%dn”,*a2,*(*(a+2)+0);,27,五、多维数组的指针(续),2. 指向多维数组元素的指针变量,main() 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) /控制换行 printf(“n”); printf(“%4d”,*p); ,(1)指向数组元素的指针变量,(2)指向由m个元素组成的一维数组的指针变量,逐个访问各元素时用此类指针,main() int a34=1,3,5,7,9,11,13,15, 17,19,21,23; int (*p)4, i, j; p=a; printf(“enter row and colum:“); scanf(“%d,%d”, ,行指针,aij,28,六、指向函数的指针,指向函数的指针变量，用来存放某一函数的起始地址，这意味着此指针变量指向该函数。,int (*p) (int, int);,p是指向函数的指针变量，它可以指向类型为整型且有两个整型参数的函数。,p=max; /把max函数的入口地址赋给了指针变量p,如果要用指针调用函数，必须先使指针变量指向该函数：,用函数指针