C语言程序设计课件-第6章 指 针

第6章指针

6.1地址与指针内存是计算机的一个重要组成部分，存放“正在”使用的数据和“正在”执行的程序。内存单元的基本单位是字节。为了方便对内存的访问，每一个内存单元都有一个编号，这个编号就是内存的地址。C程序中的每一个变量、每一个函数，在内存中都会对应一定的内存单元。

00000002┇20002002┇┇3540图6.1

内存单元中存放的数据即为内存单元中的内容。如图2000单元中存放的数据是35，2002单元中存放的数据是40。在C程序的声明部分，需要对程序中用到的变量进行说明，如intx,y说明了两个整型变量x和y。对于这些变量，C编译程序在编译时会在内存中分配相应的内存单元，x和y实际上就是内存单元的符号地址。例如：在程序中如果有语句：

x=68;

y=x+3;

则计算机会在x单元中存入数据68，然后将x单元的数据68加上3后将结果71存入y单元。如图6.2所示。00000002┇20002002┇┇68图6.2xy71说明：①编译程序会在内存中选取空闲的单元分配给变量x和y，这里不妨假设x为2000单元，y为2002单元。②在ANSIC中，一个整型变量占两个字节。C程序中的每一个函数经过编译后，生成的目标代码在内存中是连续存放的，函数目标代码的起始地址称作函数的首地址，也叫入口地址。在C语言中，函数名本身就代表着函数的入口地址。6.1.2指针1.指针在计算机中，对一个内存单元的访问是通过地址来实现的，地址“指向”需要操作的内存单元。因此在C语言中，把地址形象地称为指针。C语言中定义的变量在内存中都对应一定的内存单元，也就对应一个地址。变量对应的地址称作变量的指针。所谓函数的指针就是函数的入口地址。2.指针变量在计算机中，地址也是用二进制数表示的，也是数据（如2001，2002），所以地址也可以存放在另一个变量中。用来存放指针数据的变量叫作指针变量。例如在某C程序中定义了一个变量a，假设a的地址是3005，可以定义一个变量pointer，用于存放a的地址3005。则pointer就是一个指针变量。既可以定义一个指针变量用来存放变量的地址，也可以定义一个指针变量用来存放函数的入口地址。用来存放变量地址的指针变量称作指向变量的指针变量，简称指针变量；用来存放函数入口地址的指针变量称作指向函数的指针变量。有了指向变量的指针变量的概念，对变量的访问就可以间接进行。图6.3是直接访问和间接访问的示意图：直接访问：利用变量名a将86送入存储单元。

a=86间接访问：利用指针变量pointer访问变量a。

pointer=&a／*变量a的地址送指针变量pointer*／*pointer=86/*将86送入存储单元*／图6.3直接访问和间接访问的示意图6.2指针变量6.2.1指针变量的定义

C语言规定程序中使用的变量必须先定义，指定其类型。编译程序根据变量的类型分配内存单元。指针变量是用来存放地址的，必须定义成“指针类型”。指针变量定义的形式为：基类型*指针变量名 “基类型”表示指针变量所指向的变量的类型， “*”表示定义的是指针变量。例如： int*pointer; 定义了一个指针变量pointer，指向整型变量，也就是说变量pointer只能用来存放整型变量的地址。再如： float*p1,*p2;定义了两个指针变量p1和p2，它们是指向实型变量的，也就是说变量p1和p2只能用来存放实型变量的地址。6.2.2指针变量的使用

指针变量的使用包括给指针变量赋值（使指针指向某个变量）通过指针引用存储单元（引用指针变量所指向的变量） 移动指针。1.指针变量的赋值可以给指针变量赋地址值，且地址值必须是基类型变量的。为此C语言提供了取地址运算符&，它的作用是取得变量所占用的存储单元的首地址。例如，语句“inta,*pointer;”之后，可以有语句：

pointer=&a;目的是将变量a的地址值赋给指针变量pointer。

注意变量a的类型和指针变量pointer的基类型必须一致。下面的定义和语句是错误的：

floata; int*pointer pointer=&a;也可以在定义指针变量的同时对其初始化，例如：

inta; int*pointer=&a;也可以给指针变量赋空值NULL。例如：

p=NULL;NULL是在stdio.h头文件中定义的预定义符，因此如果程 序中使用了NULL，应该在程序前出现预定义行： #definenull0。

NULL的代码值为0，所以上述语句等价于：

P=0;

注意：这时指针p是一个“空”值，或者说它不指向任何内存单元。2.通过指针访问变量 可以使用指针访问它所指向的变量。C语言提供了指针运算符*（也称为间接访问运算符），它的作用是通过指针变量间接访问它所指向的变量。【例6.1】通过指针变量访问变量。main(){intx; /*定义整型变量x*/floaty;/*定义实型变量y*/int*px=&x;/*定义指向整型变量的指针变量px，并指向x*/float*py=&y;/*定义指向实型变量的指针变量py，并指向y*/*px=20;/*通过指针变量px给变量x赋值*/*py=19.600;/*通过指针变量py给变量y赋值*/*px=*px/2;/*通过指针变量px访问变量x*/y=y+10; printf("*px=%d,*py=%6.3f\n",*px,*py);printf("x=%d,y=%6.3f\n",x,y);}

间接访问运算符(*)必须出现在运算对象的左边，运算对象或者是地址或者是存放地址的指针变量。例如：

j=*(&i);表达式&i求出变量i的地址，间接访问运算符*取出地址中存放的内容，然后赋给变量j。 运算符*和&的优先级相同，因此上例可以写成：j=*&i。【例6.2】输入x和y并求和。请注意x、y和px、py的异同。main(){intx,y;int*px=&x,*py=&y;printf("usingx,y:\nenterx,y:");scanf("%d%d",&x,&y);printf("x=%d,y=%d,x+y=%d\n",x,y,x+y);printf("*px=%d,*py=%d,*px+*py=%d\n",*px,*py,*px+*py);printf("usingpx,py:\nenterx,y:");scanf("%d,%d",px,py);/*通过指针输入x,y*/printf("x=%d,y=%d,x+y=%d\n",x,y,x+y);printf("*px=%d,*py=%d,*px+*py=%d\n",*px,*py,*px+*py);}【例6.3】注意&运算符和*运算符混合使用的情况。main(){intx=3,y=4,z,*px,*py;z=*&x;px=&x;py=&y;py=&*px;printf("x=%d,y=%d,z=%d\n",x,y,z);printf("*px=%d,*py=%d\n",*px,*py);}如图所示：图(a)是执行了语句“px=&x;”和“py=&y;”时的情况，图（b）是执行了语句“py=&*px;”的情况。可以看出，当执行px=&x后，*px和*&x是相同的，都是和变量x等同的，&x表示取x的地址，再加上*表示取这个地址的内容，即x的值，执行z=*&x后，z取得x的值。【例6.4】输入a和b两个整数，按先大后小顺序输出。main(){inta=5,b=9,temp;if(a<b){temp=a;a=b;b=temp;}printf("\na=%d,b=%d",a,b);}程序运行结果如下：a=9,b=5

在这个程序中，当a<b时，a和b的内容进行了交换。【例6.5】重新编写例6.4。main(){inta=5,b=9;int*pa=&a,*pb=&b,*p;if(a<b){p=pa;pa=pb;pb=p;}printf("\na=%d,b=%d",a,b);printf("\nmax=%d,min=%d",*pa,*pb);}程序运行结果如下：a=5,b=9max=9,min=5例6.5中的a和b的内容并没有交换，通过指针的交换实现了数据的先大后小输出。交换前指针的情况如图6.5(a)，交换后的指针情况如图6.5(b)。6.3一维数组的指针6.3.1指向数组的指针变量类似于指向简单变量的指针。只要将数组的首地址（或数组名）赋给指针变量。inta[10];int*p;则语句：

p=&a[10];(或p=a;)称p指针为指向数组a的指针变量。6.3.2一维数组的指针

指针变量既然可以指向变量，当然也可指向数组和数组元素。一维数组的指针是指数组在内存中的起始地址，一维数组元素的指针是指数组元素在内存中的起始地址。如果指针变量p就是指数组a的指针变量，则对数组的引用可以用以下访问方式：a[i],p[i],*(a+i),*(p+i)等。（i为相应数组元素的下标）【例6.6】输出数组元素的三种方法（1）通过数组名由于数组名就是数组的首地址，所以也可以通过数组名输出数组元素。main(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,&a[i]);printf(“\n”);for(i=0;i<10;i++)printf(“%d”,*(a+i));}（2）下标法main(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,&a[i]);printf(“\n”);for(i=0;i<10;i++)printf(“%d”,a[i]);}（3）指针法main(){inta[10],*p,i;for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,&a[i]);printf(“\n”);for(p=a;p<(a+10);p++)printf(“%d”,*p);}【例6.7】输入4个同学的成绩并求平均成绩.#include”stdio.h”main(){floatscore[4],*p,sum=0,aver;inti,j;printf(”Input4scores:\n”);for(i=0;i<4;i++)scanf(“%f”,&score[i]);p=score;for(j=0;j<4;j++)sum=sum+*(p+j);aver=sum/4.;printf(“aver=%5.2f\n”,aver);}6.4指针与字符串

6.4.1指向字符串的指针变量C语言对字符串常量是按字符数组处理的，在内存中开辟了一个字符数组存放字符串常量，因此可以使用字符型指针变量指向字符串常量。例如：char*p=”Iamstudent”;或char*p;p=”Iamstudent”;

1．用数组实现对字符串的访问【例6.8】#include”stdio.h”main(){chard[]=“Iam