高级语言程序设计_第8章

1、第八章,善于利用指针,主要内容,地址和指针的概念 变量的指针和指向变量的指针变量 数组与指针 字符串与指针 指向函数的指针 指针数组与指向指针的指针,问题：从键盘输入两个整数到变量a、b中，编写 子函数交换两个变量,void swap(int p,int q) int temp; temp=p;p=q; q=temp; /return ?;/只能返回一个值 #include void main( ) int a,b; scanf(%d,%d, ,解决办法： 1.定义全局变量，但浪费空间 且不利于模块化结构设计； 2.使用指针，可以得到多个 返回值。,用指针来实现,void swap(int *

2、p,int *q) int temp; temp= *p; *p=*q; *q=temp; /return ?; #include void main( ) int a,b; scanf(%d,%d, ,运用指针变量作为参数， 可以得到多个变化了的值； 又可以不浪费内存空间。,8.1 指针是什么,数据在内存中是如何存储的，又是如何读取的？,内存区的每一个字节有一个编号，这就是“地址” 。 如果在程序中定义了一个变量，在对程序进行编译时，系统就会给这个变量分配内存单元。 一个变量的地址称为该变量的指针。,.按变量地址存取变量值的方式称为“直接访问”方式,printf(“%d”,i); scanf

3、(“%d”,例如：,2. 通过间接访问来存取变量值,将变量的地址存放在另一个变量中。 在语言中，指针是一种特殊的变量，它是存放地址的。 假设我们定义了一个指针变量i_pointer用来存放整型变量的地址，它被分配地址为(3010)、(3011)的两个字节。 可以通过语句：i_pointer ；将的地址(2000)存放到i_pointer中。这时， i_pointer的值就是(2000) ，即变量所占用单元的起始地址。 要存取变量的值，可以采用间接方式：先找到存放“的地址”的变量i_pointer ，从中取出的地址(2000)，然后到2000 、 200字节取出的值（）。,指针和指针变量的定义：

4、,一个变量的地址称为该变量的“指针”。 例如，地址2000是变量的指针。 如果有一个变量专门用来存放另一变量的地址（即指针），则它称为“指针变量”。上述的i_pointer就是一个指针变量。 指针变量的值（即指针变量中存放的值）是地址（即指针）。,8.2 指针变量,C中用符号“*”来联系指针变量和它所指向的变量，如果已定义i_pointer为指针变量，则（*i_pointer)是i_pointer所指向的变量，它和i是同一回事。 例如：,8.2 怎么定义指针变量,定义指针变量的一般形式为 基类型 *指针变量名； 下面都是合法的定义： float *pointer_； / pointer_是指向

5、float型变量的指针变量 char *pointer_； /pointer_是指向字符型变量的指针变量,指针变量的赋值,可以用赋值语句使一个 指针变量得到另一个变 量的地址，从而使它指 向一个该变量。如： pointer_； pointer_；,在定义指针变量时要注意两点：,指针变量前面的“*”，表示该变量的类型为指针型变量。 例: float *pointer_1； 指针变量名是pointer_1 ，而不是* pointer_1 。 在定义指针变量时必须指定基类型。 需要特别注意的是，只有整型变量的地址才能放到指向整型变量的指针变量中。下面的赋值是错误的 float a; int * po

6、inter_1; pointer_1= /* 将float型变量的地址放到指向整型变量的指针变量中，错误 */,8.3 怎样引用指针变量,请牢记，指针变量中只能存放地址（指针）， 不要将一个整数（或任何其他非地址类型的数据）赋给一个指针变量。,例8. 通过指针变量访问整型变量,#include voidmain ( ) int ，； int*pointer_， *pointer_； ； pointer_；/*把变量的地址赋 给pointer_1 */ pointer_；/*把变量的地址 赋给pointer_ */ printf（%，%,）； printf（%，%,*pointer_, *poi

7、nter_）； ,对“”和“*”运算符说明：,如果已执行了语句 pointer_； * pointer_的含义是什么？“”和“*”两个运算符的优先级别相同，但按自右而左方向结合，因此先进行* pointer_的运算，它就是变量，再执行运算。因此，* pointer_与相同，即变量a的地址。 *的含义是什么？先进行运算，得的地址，再进行*运算。即所指向的变量，也就是变量a。*和*pointer_的作用是一样的，它们都等价于变量。即*与等价。,对“”和“*”运算符说明：,（*pointer_）相当于。 注意括号是必要的，如果没有括号，就成为了*pointer_，从附录可知：+和*为同一优先级别，而

8、结合方向为自右而左，因此它相当于*(pointer_)。 由于+在pointer_1的右侧，是“后加”，因此先对pointer_的原值进行*运算，得到的值，然后使pointer_的值改变，这样pointer_不再指向了。,例8 . 2 输入和两个整数，按先大后小的顺序输出和。,#include void main（） int *1，*2，*，； scanf（，）； 1； if（） ； printf（=,=,）； printf（max=,min=,*1,*2）； ,交换前(a)和交换后(b)的情况,8.3 指针变量作为函数参数,指针类型的数据可以 作为函数的参数，将 一个变量的地址传送 到另一个

9、函数中,例8 . 3 对输入的两个整数按大小顺序输出,void swap(int *p1,int *p2) int temp; temp= *p1;*p1=*p2;*p2=temp; #include void main( ) int a,b,*pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,指针变量作为函数参数,不可能通过执行调用函数来改变实参指针变量的值,例8 . 4 对输入的两个整数按大小顺序输出,void swap(int *p1,int *p2) int *p; p= p1;p1=p2;p2=p; #include void main( ) int a,b,*

10、pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,例8.5 输入、 3个整数，按大小顺序输出,void swap(int *p,int *q) int temp; temp= *p;*p=*q;*q=temp; void 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); ,#include void main( ) int a,b,*pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,

11、运用指针变量作为参数， 可以得到多个变化了的值,8.3 数组与指针,一个变量有地址，一个数组包含若干元素，每个数组元素都在内存中占用存储单元，它们都有相应的地址。所谓数组元素的指针就是数组元素的地址。 指针变量既然可以指向变量，当然也可以指向数组元素（把某一元素的地址放到一个指针变量中），也就是指向数组元素的指针。 引用数组元素可以用下标法（如a3)，也可以用指针法，即通过数组元素的指针找到所需的元素。使用指针法能使目标程序质量高（占内存少，运行速度快）。,8.3.1 数组元素的指针,定义一个指向数组元素的指针变量的方法，与 以前介绍的指向变量的指针变量相同。例如： ； (定义为包含个整型数据

12、的数组) *； (定义为指向整型变量的指针变量) 应当注意，如果数组为型，则指针变量的基类型亦应为型。,对该指针变量赋值：；（p=a;）把元素的地址赋给指针变量。,也就是使指 向数组的 第号元素， 如图：,8.2 在引用数组元素时指针的运算,当指针指向数组元素时，可以对指针进行加和减的运算： （） 如果指针变量P已指向数组中的一个元素，则P+1指向同一数组中的下一个元素，p-1指向同一数组中的上一个元素； （） 如果p的初值为 int ， ，； printf（The original array:）； for（；） printf （，）； printf（）； inv （，）； printf（T

13、he array has been in verted：）； for（；） printf （，）； printf （）； ,void inv（int x ,int ） /*形参x是数组名*/, int temp，（）； for（；） ； temp； ； temp； return； ,对这个程序可以作一些改动。将函数inv中的形参改成指针变量。,void inv（int *，int ） /*形参x为指针变量*/ int，temp，*，*，（）； ； for（；，） emp*；*；*temp； return； ,说明：,C语言调用函数时虚实结合的方法都是采用“值传递”方式，当用变量名作为函数参数时

14、传递的是变量的值，当用数组名作为函数参数时，由于数组名代表的是数组首元素地址，因此传递的值是地址。 实际上，C编译都是将形参数组名作为指针变量来处理的。 在函数被调用时，系统会建立一个和形参对应的指针变量，用来存放从主调函数传递过来的实参数组首元素的地址。 如果有一个实参数组，想在函数中改变此数组中的元素的值，实参与形参的有种对应关系,例109 用选择法对个整数按由大到小顺序排序,#include void main（） void sort（int ，int ）; int*，10； ； for（；） scanf（，）； ； sort（，）； for（，；） （，*）； ,void sort（i

15、nt ，int ）, int ，； for（；） ； for（；） （） ； （！） ； ； ,8.5 通过指针引用多维数组,多维数组元素的地址 指向多维数组元素的指针变量 用指向多维数组的指针作函数参数,1.多维数组元素的地址,二维数组可以认为是“数组的数组”，例 : 定义int a34=1，3，5，7, ， ，； 则二维数组a是由3个一维数组所组成的。设二维数组的首 行的首地址为，则,例8.1 输出二维数组有关的值,#include define FROMAT， void main（） int 341，3，5，7，9， ，； printf（，*）； printf（，0 , *（）； pri

16、ntf（，0，00）； printf（，1，）； printf（，10，*（+）+）； printf（，*（）； printf（，）； printf（，*（*（1）； ,2 . 指向多维数组元素的指针变量(1) 指向数组元素的指针变量,例8.12 用指针变量输出二维数组元素的值,#include void main（） int 341,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23； int*； for（;） （） printf（）； printf（，*）； ,(2) 指向由个元素组成的一维数组的指针变量,例8.13 输出二维数组任一行任一列元素的值,#include void ma

17、in ( ) int 1，3，5，7，9，11， 13，15，； int （*），； ； scanf（ ，）； printf（， ，*（*（）； ,3. 用指向数组的指针作函数参数,例8.14 有一个班，个学生，各学门课，计算总平均分数以及第个学生的成绩。用函数求总平均成绩，用函数找出并输出第个学生的成绩。,用指针变量作形参来接受实参数组名传递来的地址： （1）用指向变量的指针变量； （2）用指向一维数组的指针变量；,C程序实现：,#include void main（） void average（float *p，int n）； void search（float (*p)4，int n)；

18、 float score34=65，67，70，60，80， 87，90，81，90，99，100，98; average（*score，12）；*求12个分数的平均分* search（score，）；*求序号为的学生的成绩* , float*_； float ，； _； （；_；） （*）； ； printf（average，aver）； ,void average（float *，int ）,void search（float (*)4，int ） / * p是指向具有4个元素的一维数组的指针 */,int ； printf（the score of No. % are：,）； for（；

19、) printf（5.2，*（*（）； ,例8.5 在上题基础上，查找有一门以上课程不 及格的学生，打印出他们的全部课程的成绩。,#include void main（） void search（float (*p)4，int n）;/*函数声明*/ float score34=65，57，70，60，58，87， 90，81，90，99，100，98; search（score，）； ,int ，； for（；) flag； for（；) if（*（*（）)flag； if（） printf(No.%d fails，his scores are:n，j+1); for（；） printf（%

20、.，*(*()； printf（）； ,void search（float (*p)4，int ）,说明：,通过指针变量存取数组元素速度快，且程序简明。 用指针变量作形参，所处理的数组大小可以变化。 使用指针可以使程序质量提高，且编写程序方便灵活。,8. 字符串与指针 8.4.1字符串的表示形式,(1) 用字符数组存放一个字符串,例 8.6 定义一个字符数组,对它初始化, 然后输出该字符串,#include void main（） char string ！； printf（，）； ,string是数组名，代表数组的首元素的地址,(2) 用字符指针指向一个字符串,例8.7 定义字符指针,#in

21、clude void main（） char*string” ！”； printf（，）； ,例8.8 将字符串复制为字符串,#include void main( ) char ”I am a boy.”,20； int ； for（；*（）！；） *（）*（）； *（）； printf（string a is ：，）； printf（ ：）； for（；！；） printf（，）； printf（）； ,对字符串中字符的存取，可以用下标方法， 也可以用指针方法,例8.9 用指针变量来处理例88问题。,#include void main（） char =“I am a boy. “,20,

22、*p1,*p2；int i; ； for（；*！；p1，p2） *； *； printf（string is：，）； printf（ ：）； for（；！；） printf（，）； printf（）； ,也可以用指针变量指向字符串的字符,8. 字符指针作函数参数,例820 用函数调用实现字符串的复制,(1) 用字符数组作参数,#include void main（） void copy_string（char from ， char to ）; char a = am a teacher； char =you are a student； printf(“string a= string ,a

23、,b); printf(copy string a to string b:n ); copy_string （，）； printf(nstring a=%snstring b=%sn，a，b); ,void copy_string（char from , char to) int ； while（！） ； ； ,（）用字符指针变量作实参,#include void main（） void copy_string（char *， char *）; char * am a teacher .； char *you are a student ； printf(string a= ,a,b); p

24、rintf(copy string a to string b:n ); _（，）； printf(nstring a=%snstring b=%sn，a，b); ,（3）用字符指针变量作形参和实参,#include void main（） void copy_string（char *， char *）; char * am a teacher .； char *you are a student ； printf(string a= ,a,b); printf(copy string a to string b:n ); _（，）； printf(nstring a=%snstring b

25、=%sn，a，b); ,void copy_string（char *，char *） for（；*from！；from，to） *； *； ,8. 对使用字符指针变量和字符数组的比较,(1) 字符数组由若干个元素组成，每个元素中放一个字符，而字符指针变量中存放的是地址（字符串第1个字符的地址），决不是将字符串放到字符指针变量中。 (2)赋值方式。对字符数组只能对各个元素赋值，不 能用以下办法对字符数组赋值。 char str； str ！； 而对字符指针变量，可以采用下面方法赋值： char*； ！； 但注意赋给的不是字符，而是字符串第一个元素 的地址。,(3)对字符指针变量赋初值：,cha

26、r * love China！；等价于 char*； ！； 而对数组的初始化： char str love China！; 不能等价于 char str； str ！； 数组可以在定义时整体赋初值，但不能再赋值语句中整体赋值,（4）指针变量要先赋值，再引用,如: char str； scanf（，str）；是可以的。 而常有人用下面的方法,目的是想输入一个字符串，虽然一般也能运行，但这种方法是危险的 ： char*； scanf（，）；,应当这样： *，； ； （，）；,(5) 指针变量的值是可以改变的,例8.1改变指针变量的值,#include void （） char*I love Chi

27、na！； ； printf（，）； ,（6）字符指针变量指向的字符串常量中的内容不可以被取代,Char a=“House”; Char *b=“House”; A2=r; B2=r; /非法,（ 7）只有指针变量指向数组时才可用下标引用数组元素 （8）可以用指针变量指向格式字符串,作业：,输入10个整数，将其中最大的数与第一个数对换，把最小的数与最后一个数对换。写3个函数: （1）输入10个数； （2）对换处理； （3）输出10个数。 要求用指针方法处理。 提示：找出最大数和最小数并本别用指针max和min进行指向，然后将max指向的元素与a0元素对调，将min指向的元素与a9对调。,作业：,

28、2. 有10个整数，要求将前面各数顺序向后移动5个位置，使最后的5个数变成最前面的5个数。写一个函数实现以上的功能，在主函数中输入10个整数和输出调整后的10个整数。 提示：用指针变量p指向数组a10，设置一个循环（循环变量i取值0-4），将p+i与p+5+i位置元素对调即可。,作业：,3. 编写三个子函数，分别实现下面的功能： （1）子函数void input_matrix(double ANN)从键盘输入一个二维矩阵A； （2）子函数void output_matrix(double ANN)输出一个二维矩阵A到屏幕； （3）子函数 void multiply_matrix(double

29、ANN, double BNN,double CNN)计算矩阵A与B的乘积C； 主函数调用三个子函数进行测试。,8. 指向函数的指针,8. 什么是函数指针,如果在程序中定义了一个函数，在编译时，编译系统为 函数代码分配一段存储空间，这段存储空间的起始地址 （又称为入口地址）称为这个函数的指针。 可以定义一个指向函数的指针变量，指向该函数，如， int （*p)(int,int);,可以用一个指针变量指向某个函数，然后通过该指针变 量调用此函数。,8.2 用函数指针变量调用函数,例8.2 求和中的大者。先列出按一般 方法的程序。,#include voidmain（） int max（int，i

30、nt）； int ，； scanf（，）； （，）； printf（”， “,a,b,c); int max（int ，int ） int ； if（）； else ； return（）； ,#include voidmain（） int （int，int）； int （*）（int,int）； int ，； ； scanf（，）； （*）（，）； printf（， ，）； ,用一个指针变量指向一个函数， 将 main 函数改写为:,8.3 怎么样定义和使用指向函数的指针变量,通过指针变量根据不同情况先后调用不同的函数,例8.3 输入两个整数，然后让用户选择1或1，选1时调用max函数，输出二

31、者当中的大数，选2时调用min函数，输出二者中的小数。,用指针变量使程序更简洁和专业,8.4 用指向函数的指针作函数参数,指向函数的指针变量常用的用途之一是把函数的地址作 为参数传递到其他函数，以便能够在被调用的函数中使 用实参函数。,实参函数名 f1 void fun（int (*x1)(int)，int (*x2)(int,int)） int ，； （*）（）； *调用函数* （*）（，）；*调用函数* ,例8.4 输入两个整数a和b，由用户输入1，2或3。如果输入1，程序输出a,b当中的大数，如果输入2，程序输出a,b中的小数,输入3，则求a与b之和。,说明：,使用指向函数的指针变量作为

32、函数参数，可以 大大增加函数使用的灵活性。可以编写一个通用的函数来实现各种专用的功能。 对作为实参的函数，应在主调函数中用函数原型作函数声明。,8. 返回指针值的函数,一个函数可以带回一个整型值、字符值、实型值等，也可以带回指针型的数据，即地址。 这种带回指针值的函数，一般定义形式为 类型名 *函数名（参数表列）; 例如： *（int ，int ）;,例8.25 有若干个学生的成绩（每个学生有门课程），要求在用户输入学生序号以后，能输出该学生的全部成绩。用指针函数来实现。,#include void main（） float score 4=60，70，80，90， 56，89，67，88，3

33、4，78，90，66; float*search（float (*pointer)4，int n）； float*； int ，； printf（enter the number of student：）； scanf（，）； printf（The scores of No are：，）; search（，）； for（； printf（，*（）； ,子函数：,float * search（float (*pinter)4,int ） float *； *（）； return（）； ,运行情况如下： enter the number of student： The scores of No.

34、are： 56.00 89.00 67.00 88.00,8.指针数组和多重指针,8. 什么是指针数组 一个数组，若其元素均为指针类型数据，称为指针数组，也就是说，指针数组中的每一个元素都相当于一个指针变量。一维指针数组的定义形式为 类型名*数组名数组长度； 例如： *；,例87 将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。,#include #include void main（） void sort（char *name ，int n）； void printf（char *name ，int n）； char *name =“Follow me”，“BASIC”，“Great Wall， F

35、ORTRAN，Computer design; int ； sort（，）； print（，）； ,char *； int ，； for（；） ； for（；） if（strcmp（name，name）0）=； if（!） temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,void sort（char * ，int ）,void print（char * ，int ） ； （；） printf（，）； ,子函数：,运行结果为： ,8.7.2 指向指针的指针,指向指针数据的指针变量，简称为指向指针的指针。 怎样定义一个指向指针数据的指针变量呢？如下： *； 的前面有两个*号。*运算符的结合性是从右到左，因此*相当于*（*），显然*是指针变量的定义形式。如果没有最前面的*，那就是定义了一个指向字符数据的指针变量。现在它前面又有一个*号，表示指针变量是指向一个字符指针变量的。*就是所指向的另一个指针变量。,例8.8 使用指向指针的指针,#include void main（） char *name=Follow me，BASIC，Great Wall，FORTRAN，Computer design; char *； int ； for（；）