程序设计基础 ——C语言第7章 指针

程序设计基础 1 第 7章 指针 指针与指针变量 内存 、地址和内容 第 7章 指针 指针与字符串 指针与数组 指针数组 指针与函数 *带参数的函数 *指向指针的指针 动态内存分配 2 内存、地址和 内容 100 101 102 103 104 105 106 107图 7内存中的字节 100 104图 7内存中的 4个字节 3 1 1 21 0 0 1 0 4- 1 3 . 1 41 0 8 1 1 21 0 01 1 61 0 8图 7内存 （ 地址标识 ） 中 的 5个整数的内容 假设整型占 4个字节 112a 3 . 14c 内存（ 名字标识 ）中的 5个整数的内容 内存、地址和 内容 高级语言提供 的特性之一就是通过 名字 而不是 地址 来访问内存的位置。 4 指针与指针变量 1 3 2 指针变量的引用 指针变量的定义 指针变量作为函数参数 5 6 指针变量的定义 指针变量 定义： 类型 *指针变量名 ; 指针的基类型 ：即指针所指向变量的类型 让 指针变量具体指向某个变量数据 ，需要 对其进行初始化。 a=112; c=a; c; & 112a& 3 . 14指针变量是存放地址的变量。 7 指针变量的定义 【说明】 （ 1）定义 指针 变量 的 三 种 写法。 /*此种方法最常用 */ （ 2）基类型与指针所指向的变量类型要一致 。 a=112; c=c; a; 8 指针变量 的引用 指针变量的 间接 访问 ，即 取指针变量名所指向变量的内容。 *指针变量名 a=112; c=a; c; *00; * & p t 11 0 0变 量 a& p t 26 . 2 8变 量 c& ap t 11 1 2a& cp t 23 . 1 4c【说明】 （ 1）对变量 a=100; /*方法一：直接寻址方式 */ *00; /*方法二：间接寻址方式 */ （ 2）未初始化和非法的指针 a; *a=12; /*危险 */ 野指针” ，可能会指向内存中的任意位置。 对 指针进行间接访问之前 ， 应 确保 它们已经被初始化 。 （ 3） /*#0*/ 指针变量 的引用 9 10 【说明】 （ 4）运算符 *在 乘法 a=3,b; b=3*a; /*运算符 *表示乘法 */ 指针变量的定义 a=3; a; /*运算符 *表示指针变量的定义 */ 指针变量的引用 a=3; a; %d n”, * /*运算符 *表示指针变量的引用 */ 11 【说明】 （ 5） &和 *运算符的综合运用 取地址运算符 &和间接寻址运算符 *的优先级是相同的，按照自右向左的方向结合 。 a=3; a; 表达式 &* * a &a 表达式 *& &a * a 等价于 等价于 等价于 等价于 12 指针 变量作为函数参数 为什么要用指针变量作为函数参数呢 ？ 13 【程序 7从键盘任意输入两个整数，编程实现将其交换后再重新输出。 #*函数功能 ： 交换 两个整型数 x和 函数 参数 ： 整型 变量 x和 函数 返回值： 无 */ x,y) x; x=y; y= a,b; a,b:); %d%d,&a,&b); /*打印交换前的 a和 b*/ a=%d,b=%dn,a,b); a,b); /*打印交换后的 a和 b*/ a=%d,b=%dn,a,b); ; 3a 4 bm a i e m ps w a a ) 调用 s w a p () 函数3a 4 3t e m p( b ) 执行 s w a p () 函数y3a 4 e m p( c ) 从 s w a p () 函数返回a,b:3 4 a=3,b=4 a=3,b=4 怎样才能 在真正 实现两数互换的功能呢？ 14 【程序 7从键盘任意输入两个整数，利用指针变量作为函数参数，编程实现将两数交换后再重新输出 。 #*函数功能 ： 交换 两个整型数的值 函数 参数 ： 指针 变量 x和 函数 返回值： 无 */ x,y) x; *x=*y; *y= a,b; a,b:); %d%d,&a,&b); /*打印交换前的 a和 b*/ a=%d,b=%dn,a,b); /*调用函数 实现 a和 (&a,&b); /*打印交换后的 a和 b*/ a=%d,b=%dn,a,b); ; a,b:3 4 a=3,b=4 a=4,b=3 3& a 4 & bm a i b yt e m ps w a a ) 调用 s w a p () 函数4& a 3 & b& e m p( b ) 执行 s w a p () 函数y4 b& b e m p( c ) 从 s w a p () 函数返回a , * x b , * y a , * x b , * y b& 真正实现了两数的互换功能。 指针 与数组 1 2 有关指针的运算 指向一维数组的指针 15 3 4 指向二维数组的指针 一维数组的指针作为函数参数 5 二维数组的指针作为函数参数 16 指向一维数组的指针 a5=2,4,6,8,10; p; p=&a0; & a 0 24681 0a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 p=a; p+1： 指向 同一数组中的下一个元素 。 已知 a0的 地址 ： 0 那么 a1 的地址 ： 0*4=0组 元素 ai（ i=04）的 地址： 0i*4 即 a+1 即 a+i 假设整型占 4个字节 图 7指针变量指向一维数组 17 表 7一维数组元素的访问方法 下标法 1 下标法 2 指针法 1 指针法 2 a0 p0 *a *p a1 p1 *(a+1) *(p+1) a2 p2 *(a+2) *(p+2) a3 p3 *(a+3) *(p+3) a4 p4 *(a+4) *(p+4) ai (i=04) pi *(a+i) *(p+i) 下标法 指针法 246810a 0 , p 0 a 1 , p 1 a 2 , p 2 a 3 , p 3 a 4 , p 4 1 , a + 1p + 2 , a + 2p + 3 , a + 3p + 4 , a + 4a 指向一维数组的指针 18 指向一维数组的指针 【程序 7有一个整型数组 a，用不同的方法输出数组中的全部元素。 【 问题分析 】 设 整型数组 a5，可以用下面 5种不同的方法实现输出数组中的全部元素。 数组名加下标形式； 通过数组名计算数组元素地址，找到元素； 通过指针变量计算数组元素地址，找到元素； 指针变量加下标形式； 指针变量依次指向数组中的各元素。 19 【 程序 7 # a5=2,4,6,8,10; i,*p=a; /*数组名加下标形式 */ i=0;i、 =。 例如： a5=2,4,6,8,10; p=a; pA=a+3; a 24681 0a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 达式 含义 表达式的值 p+ a1 &a0 *p+ 等价 于 “ *(p+)” ， 即 a0的值 ， a1。 2 *+p 等价 于 “ *(+p)” 。 a1， *(+p)即 a1的值 。 4 (*p)+ 等价于 (a0)+， a0的值为 3 2 +(*p) 等价 于 +(a0)。 a0的值为 3，整个 表达式的值 为 3。 3 个元素 ， 故 。 3 pAp 指向 前面元素的指针变量 “ 小于 ”指向后面元素的指针变量 ， 故pAp。 真 a 24681 0a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 3p 有关指针的运算 22 一维数组的指针作为函数参数 实参 形参 形式 1 数组名 数组名 形式 2 数组名 指针变量 形式 3 指针变量 数组名 形式 4 指针变量 指针变量 表 7数组名或指针作为函数参数的形式 23 形式 1举例 ： ,n) *()=5; =2,4,6,8,10; ); 形参：数组 实参：数组 n) 24681 0a r r 0 ,a r r a y 0 a r ra r r a ya r r + 1a r r a y 数 组a r r + 2a r r + 3a r r + 4a r r 1 ,a r r a y 1 a r r 2 ,a r r a y 2 a r r 3 ,a r r a y 3 a r r 4 ,a r r a y 4 5 形参：指针 24 形式 3举例： ,n) *()=5; =2,4,6,8,10; ); 形参：数组 实参：指针 n) 24681 0a r r a y 0 p A r ra r r a r r + 1a r r a y 数 组p A r r + 2p A r r + 3p A r r + 4a r r a y 1 a r r a y 2 a r r a y 3 a r r a y 4 5 形参：指针 25 【程序 7将数组 图 7 【 问题分析 】 对于 与 值交换，将与 值交换， ，以此类推，将 i与 值交换。很显然，需要用循环来处理此问题， 过推算发现， n/2次。 【 算法设计 】 整型数组 执行数组 定义控制循环变量 i=0。 判定表达式“ i # 5 /*函数功能 ： 实现 对 函数 参数 ： 整型 数组 a，存放一组整型数据。 整型 变量 n，存放数组元素个数。 函数 返回值：无 */ a,n) i; i=0;i /*函数 ( /*函数 n（ 0n2）个学生的成绩 */ *4,n); /*查找 有一门及以上课程不及格的学生，并打印输出他们的全部课程的成绩 */ *4); 4=60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,66; n; /*调用 (请输入待查找成绩的学生的编号 n（ 0n2）： n); %d,&n); n); /*调用 ( /*调用 ; 33 /*函数功能 ： 求学 生的平均成绩 函数 参数 ： 指针 ，指向二维数组的第 0行第 0列 函数 返回值：浮点型值，返回学生的平均 成绩 */ i; ; i=0;i C ; %s n”, ; 指向字符串的指针 变量 38 指向字符串的指针作为函数 参数 【 程序 7利用 字符型数组 作为函数参数，将两个字符串合并为一个新的字符串 。 #1 100 #2 100 # 2 /*函数 ,); 39 1,2,; 请输入第一个字符串 ： n); 请输入第二个字符串 ： n); 合并后的字符串： ); ; 指向字符串的指针作为函数 参数 40 /*函数功能 ： 字符 数组 数 参数 ： 字符 数组 符数组 符数组 数 返回值：空 类型 */ ,) i,j; /*将字符数组 (i=0;i!=0;i+) i=i; /*将字符数组 (j=0;j!=0;j+) i+j=j; i+j=0; 指向字符串的指针作为函数 参数 请输入第一个字符串： 输入第二个字符串： 并后的字符串： 1 【程序 7利用 指向字符串的指针变量 作为函数参数，将两个字符串合并为一个新的字符串 。 #1 100 #2 100 # 2 /*函数 字符 指针变量 字符串 ，合并 为字符指针变量 ( 指向字符串的指针作为函数 参数 42 1,2,; 请输入第一个字符串 ： n); 请输入第二个字符串 ： n); 合并后的字符串： ); ; 指向字符串的指针作为函数 参数 43 指向字符串的指针作为函数 参数 /*函数功能 ： 函数 字符 指针 变量 并为 字符指针 变量 符串 。 函数 参数 ： 字符 指针变量 符指针变量 字符 指针变量 数 返回值 ： 空类型 */ /*将 字符 指针变量 (*=*); /*在删除末尾的 0*/ /*将 字符 指针变量 (*=*); 44 字符数组与字符串指针变量的区别 字符 数组 和 字符串指针 变量 的 区别： （ 1）存储方式不同 字符数组由若干个元素组成，每个元素中存放一个字符。字符串指针变量中存放的是字符串的首地址，而不是将整个字符串存放到指针变量中。 （ 2）赋值方式 C 1; C 1; C ; 指针 与函数 1 2 *指向函数的指针 返回指针值的函数 45 46 返回指针值的 函数 返回 指针 值 的 函数 简称为指针函数。指针函数的定义形式如下： 类型名 *函数名（参数表） 例如： x=3; x; 【说明】 变量 函数 管它的地址仍然可以传递出去，但是这个地址存放的内容在函数 47 【程序 7一个班有 3名学生，各学 4门课。用函数 n（ 0n2）个学生的成绩，函数原型为： *4,n); #*函数 n（ 0n2）个学生的成绩 */ *4,n); 4=60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,66; n,i; 请输入待查找成绩的学生的编号 n（ 0n2）： n); %d,&n); n); /*调用 (i=0;i f) %fn,f); ; *f); /*定义指向函数的指针变量 /*为指向函数的指针变量赋值 */ (* /*通过指向函数的指针 ; 1 指针数组 指针 数组定义的一般形式为： 类型名 *数组名 数组长度 ; ; 的优先级高于 *。 5 * 个元素的数组，每个元素都是一个指向 什么 情况下会用到指针数组呢 ？ 指针 数组 比较适合用来指向若干个字符串，使字符串处理更加方便灵活。虽然有时二维数组也可以解决同样的问题，但指针数组比二维数组更常用、更有效。 52 10=“ ”, ” ”,”; =“ ”, ” ”; S u n d a y 0M o n d a y 0T u e s d a y 0W e d n e s d a y 0T h u r s d a y 0F r id a y 0S a tu r d a y 07d a y 11 0d a y 2 0 d a y 2 1 d a y 2 2 d a y 2 3 d a y 2 4 d a y 2 5 d a y 2 6 S u n d a y 0M o n d a y 0S a t u r d a y 0779.程序 7用指针数组输出每周各天信息 。 # /*定义包含 7个元素的指针数组 = ; i; i=0;i /*定义包含 3个元素的指针数组 p*/ p3=; 交换前： %s,%s,%sn,p0,p1,p2); /*交换 p1和 p2*/ p1; p1=p2; p2= 交换后： %s,%s,%sn,p0,p1,p2); ; 交换前： F 交换后： F,p 0 A B C 0H I J K 0E F 0p 1 p 2 p 0 A B C 0H I J K 0E F 0p 1 p 2 55 *指向指针的指针 指向 指针的指针定义形式如下： 类型名 *指针变量名 ; 可 按如下方式去理解： 类型名 *(*指针变量名 ); 例如： *变量 * * 0 1 2 f f 4 0 0 0 1 2 f f 4 4 a p p p c 1 2 f f 4 40 0 1 2 f f 4 00 0 1 2 f f 3 *p, *a ; p=&p; 56 【程序 7用指向指针的指针编程实现程序 7能 。 # /*定义包含 3个元素的指针数组 =; /*定义指向指针的指针变量 *; 交换前： %s,%s,%sn,*(),*(); /*交换 *()和 *()*/ (); *()=*(); *()=交换后： %s,%s,%sn,*(),*(); ; p A r r 0