《c程序设计授课》课件-第07章 指针

第7章指针*重点与难点7.1变量的地址与指针7.2指针变量的定义、初始化和引用7.3指针与函数7.4指针运算7.5指针与一维数组7.6字符指针与字符串7.7指针数组7.8指针和二维数组7.9指向指针的指针7.10返回指针值的函数7.11指向函数的指针*本章小结*作业重点与难点重点：指针的概念；指针变量的定义、初始化；指针作函数的参数。难点：区分并掌握各类指针的使用。概述指针是C语言中的一个重要概念，也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用指针，可以使程序简洁、紧凑和高效。指针可以有效地表示复杂的数据结构；能动态分配内存；方便地使用字符串；方便地使用数组；实现地址传递和直接处理内存等。指针的学习方法初学者比较怕使用指针，因为容易出错。学习方法（1）注重概念的理解（2）适当辅助画示意图可以帮助理解（3）适当采用类比方法（4）多上机实践7.1变量的地址与指针地址和指针的概念内存地址用户数据区变量名…

…

…20003i20026j20049k…

…

…30102000i_pointer…

…

…变量的地址每一个变量使用时对应内存中的相应存储单元，内存单元的首地址就是变量的地址。变量的地址也叫变量的指针。存放变量指针（地址）的变量叫指针变量。通过指针变量访问所指变量的值的方式，是“间接访问”i_pointer20003i2000例7.1输出变量的值和变量的地址main(){intx;x=55;printf("x=%d\n",x);printf("xaddr=%x\n",&x);}运行结果：x=55xaddr=ffde7.2指针变量的定义、初始化和引用7.2.1指针变量的定义和初始化7.2.2指针变量的引用7.2.1指针变量的定义和初始化定义的一般形式

存储类型数据类型*指针变量名

举例：inta,*p;初始化

p=&a;&a100papx、*px与&px表示形式含义px指针变量，存放的是变量地址*px指针变量所指的目标变量a&px指针变量本身占用的存储区域的地址已知int*px,a;px=&a;&a100pxa、*px&px7.2.2指针变量的引用普通变量通过变量名获得变量的值；而通过指针变量获得的是一个变量的地址，再由该地址间接获得变量的值。两种运算（1）取地址运算符：&

int*p,x;p=&x;（2）间接访问运算符：*

*p

等价于x；

&*p<=>&(x)<=>&x;*&x<=>*p<=>x例7.2验证指针变量和目标变量的关系main(){intx,*px;px=&x;x=55;printf("&px=%u\n",&px);printf("Command\t&x\tpx\tx\t*px\n");printf("px=&x\n");printf("x=55");printf("\t%u\t%u",&x,px);printf("\t%d\t%d\n",x,*px);x=65;printf("x=65");printf("\t%u\t%u\t%d\t%d\n",&x,px,x,*px);*px=75;printf("*px=75");printf("\t%u\t%u\t%d\t%d\n",&x,px,x,*px);}例7.2程序的输出

&px=65500Command&xpxx*pxpx=&xx=5565498654985555x=6565498654986565*px=75654986549875757.3指针与函数参数指针变量可以如简单变量一样作为函数的参数。指针变量作函数的参数，传递给函数的是一个地址，即按地址传递，实参变量和形参变量共用同一内存单元。例7.4指针变量作函数参数，完成数据交换voidswap(int*pa,int*pb){inttemp;temp=*pa;*pa=*pb;*pb=temp;}main(){inta=5,b=9;printf("\nBefore:a=%d,b=%d",a,b);

swap(&a,&b);printf("\nAfter:a=%d,b=%d",a,b);}交换过程图示a5b9temppapa&apb&bswap函数调用开始a9b5swap函数调用结束(实参值已经改变)错在那里？voidswap(int*pa,int*pb){int*temp=pa;pa=pb;pb=temp;}a5pa&apb&bb9swap(&a,&b)a5b9调用结束a5pa&apb&bb9交换过程temp&a注意指针变量作函数的参数也要遵循实参向形参单向值传递。函数调用完毕，形参指针也一定被释放。但在函数中对数据的操作结果影响实参的值。7.4指针运算1、指针变量可以与整型量相加、减

p+n将指针变量前移；p-n

将指针变量后移；移动量n*d

字节（其中:字符型d=1;整型d=2;浮点型d=3)2、指针变量间可以进行比较运算

p1>p2;p1==NULL3、两个指针变量的相减：局限于指向同一数组。

p-q

等于p和q之间的元素个数7.5指针与一维数组a数组a[0]a[1]*(p+2)a[2]、*(a+2)a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]pp+2int*p,a[10];p=a;p=p+2;元素引用方法下标法：a[i]指针法：*(a+i)或*(p+i)数组元素引用方法比较a[i]、*(a+i)、p++a[i]<==>*(a+i)等价，效率相同p++与a+i:前者是自增1，后者是普通的加法。指针法效率较高，但程序可读性不如下标法。注意数组名a是个常量，所以a++是不对的。*p++与*++p

其中*与++优先级同，结合方向自右向左。(*p)++例7.8通过函数实现数组反序。ij012345678910反序程序voidinvert(intarr[],intn){inttemp,i=0,j;for(j=n-1;i<j;i++,j--){temp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=temp;}}voidinvert(int*arr,intn){inttemp,*pi,*pj;pi=arr;pj=arr+n-1;for(;pi<pj;pi++,pj--){temp=*pi;*pi=*pj;*pj=temp;}}课堂训练1、有一个长度为10的一维数组，通过指针传递，编写如下函数：（1）输入函数：输入10数据；（2）排序函数：对10个数有小到大排序；（3）输出函数：在屏幕上显示排序结果。7.6字符指针和字符串C语言中，没有专门的字符串类型，它可以采用以下两种形式：（1）字符数组的方法

charstr[]="Itisastring."；（2）字符指针的方法

char*str;str="Itisastring.";例7.10字符指针的使用main(){charstr[20],*str_p;str_p=str;scanf("%s",str_p);printf("Stringstr:%s",str);printf("\nStringstr_p:%s",str_p);str_p="Changed!";printf("Stringstr:%s",str);printf("\nStringstr_p:%s",str_p);}程序运行情况：China↙Stringstr:ChinaStringstr_p:ChinaStringstr:ChinaStringstr_p:Changed!例7.11字符指针main(){char*str_p;scanf("%s",str_p);printf("%s",str_p);}str_p没有具体的指向，虽然也可以运行，但是危险的!在编写指针程序时，请留意每一个警告错误！例7.12动态内存申请#include<alloc.h>main(){char*str_p;str_p=(char*)malloc(20);if(str_p==NULL){printf("outofmemory!");exit(0);}scanf("%s",str_p);printf("%s",str_p);free(str_p);

str_p="Changed!";printf("\n%s",str_p);}7.7指针数组一维指针数组的定义形式：类型名*数组名[数组长度]

指针数组：如整型数组一样。整型数组的每一个元素都是整型；指针数组的每一个元素都是指针。例7.14指针数组的使用main(){inti;char*a[5]={"Dog","Cat","Mouse","Rabbit","Crocodile"};for(i=0;i<5;i++)printf("\n%s",*(a+i));}a数组a[0]Doga[1]Cata[2]Mousea[3]Rabbita[4]Crocodile例7.15main函数的参数main(intargc,char*argv[]){inti;printf("\nargc=%d",argc);printf("\ncommandname:%s",argv[0]);for(i=1;i<argc;i++)printf("\nArgumentNo.%d:%s",i,argv[i]);}7.8指针和二维数组7.8.1二维数组的地址7.8.2指向二维数组的行指针变量7.8.1二维数组的地址2000120023200452006720089201011201213201415201617201819202021202223aa+1a+2a[0]a[0]+1a[0]+2a[0]+3二维数组与指针表示形式含义地址a二维数组名，指向一维数组a[0],即第0行首地址2000a[0],*(a+0),*a第0行第0列元素地址2000a+1,&a[1]第1行首地址2008a[1],*(a+1)第1行第0列元素a[1][0]的地址2008a[1]+2,*(a+1)+2,&a[1][2]第1行第2列元素a[1][2]的地址2012*(a[1]+2),*(*(a+1)+2),a[1][2]第1行第2列元素a[1][2]的值元素值13注意！

譬如：inta[3][4];,在二维数组中，a[0],a[1],a[2]不表示元素，它们都是行地址7.8.2指向二维数组的行指针变量行指针定义的形式如下：

类型名(*变量名)[长度]举例

int(*p)[4];例7.16二维数组的地址main(){inti,j;inta[3][4]={{0,0,0,0},{1,1,1,1},{2,2,2,2}};int(*p)[4]=a;for(i=0;i<3;i++)

printf("AddressofRow%d:%u,%u,%u\n",i,&a[i][0],a[i],p+i);for(i=0;i<3;i++){printf("Elementsofrow%d:",i);for(j=0;j<4;j++)printf("%d",*(*(p+i)+j));printf("\n");}}*(p+i):第i行首地址，*(p+i)+j:第i行j列元素首地址行指针与普通指针的比较已知int*p,(*q)[4],a[3][4];p=a;q=a;p++表示向前移动一个元素；q++表示向前移动一行；qp+1pq+1概念比较*与[]运算符的优先级相同，结合方向是从右向左。int*p[4];表示p[4]是数组，数组的每个元素指向整型变量。所以p是指针数组。int(*p)[4];表示p是一个指针变量，它指向包含4个元素的一维数组。即p是行指针。p+1表示下移一行。概念图示int*p[4];pint(*p)[4];1357911131517192123pp+27.9指向指针的指针定义的一般形式数据类型**指针变量名举例

char**p;举例：使用指向指针的指针main(){char*name[5]={"Followme","BASIC","GreatWall","FORTRAN","Computerdesign"};

char**p;inti;for(i=0;i<5;i++){

p=name+i;printf("\n%s",*p);}}指向指针的指针图示name指针数组(*p)name[0]name[1]name[2]name[3]name[4]字符串FollowmeBASICGreatWallFORTRANComputerdesignp例7.19指向指针的指针作函数参数voidswap(int**p,int**q){int*temp=*p;*p=*q;*q=temp;}main(){staticinta[5]={1,3,5,7,9};int*pa[5]={&a[0],&a[1],&a[2],&a[3],&a[4]};inti,j;for(i=0,j=4;i<j;i++,j--)swap(&pa[i],&pa[j]);for(i=0;i<5;i++)printf("%d",*pa[i]);}反序图示name指针数组(*pa)&a[0]&a[1]&a[2]&a[3]&a[4]数组aa[0]=1a[1]=3a[2]=5a[3]=7a[4]=9pa间接寻址通过指针变量访问所指变量的值，是一级间接寻址；通过指向指针的指针访问变量的值，是二级间接寻址；理论上，间接寻址可以延伸到多级，但级数越多，越难理解和越容易出错。7.10返回指针值的函数函数可以返回简单类型，譬如：整型、字符型、浮点型等，当然，也可以返回指针型。返回指针值的函数定义一般形式：

类型名*函数名(参数表);例7.20查找数字月份对应的英文名称。main(){char*month_name();char*pname;intn;scanf("%d",&n);pname=month_name(n);printf("%s",pname);}char*month_name(intn){staticchar*name[]={"Illegal","January","February","March","April","May","June","July","August","September","October","November","December"};return((n<1||n>12)?name[0]:name[n]);}程序运行情况：9↙September7.11指向函数的指针函数的指针：是函数的入口地址。函数名代表函数的入口地址。指向函数的指针变量：是能够存放函数入口地址的变量。定义的一般形式：函数类型名(*指针变量名)();例7.21指向函数的指针变量使用main(){int(*p)(),a,b,c;printf("\na,b:");scanf("%d%d",&a,&b);p=min;

c=(*p)(a,b);

printf("min=%d",c);

p=max;

c=(*p)(a,b);printf("\nmax=%d",c);}intmin(intx,inty){return((x<y)?x:y);}intmax(intx,inty){return(x>y?x:y);}例7.22函数指针变量作参数#include<stdio.h>#include<string.h>main(){voidcheck(char*,char*,int(*)());chars1[80],s2[80];printf("Enterstring1:");gets(s1);printf("Enterstring2:");ge