C语言-指针.ppt

1、1,第十章 指针(Pointers),C程序设计中使用指针可以： 使程序简洁、紧凑、高效 有效地表示复杂的数据结构 动态分配内存 方便地使用字符串和数组 得到多于一个的函数返回值,2,本章内容 10.1 指针的概念 10.2 指针变量 10.3 指针与数组 10.4 指针与字符串 10.5 指针与函数 10.6 返回指针值的函数 10.7 指针数组和多级指针,3,10.1 指针的概念 变量与地址(Variable float k;,内存中每个字节有一个编号地址,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量是对程序中数据 存储空间的抽象,k,i,4,指针与指针变量(Pointer Variable)

2、指针：一个变量的地址 指针变量：专门存放变量地址的变量,2000,指针,变量的内容,变量的地址,指针变量,5, 直接访问,3,例 *i_pointer=20; 间接访问,20,8,10,例 i_pointer= /* 间接访问 */,9,10.2 指针变量(Pointer Variable) 指针变量与其所指向的变量之间的关系,指针变量的定义 一般形式：存储类型 数据类型 *指针名；,合法标识符,指针变量本身的存储类型,指针的目标变量的数据类型,表示定义指针变量， 不是*运算符,10,例 int *p1,*p2; float *q ; static char *name;,注意： 1、int

3、*p1, *p2; 与 int *p1, p2; 有何不同？ 2、指针变量名是p1,p2 ,不是*p1,*p2 3、指针变量只能指向定义时所规定类型的变量 4、指针变量定义后，变量值不确定，使用前必须先赋值,11,指针变量的初始化一般形式 存储类型 数据类型 *指针名=初始地址值；,赋给指针变量， 不是赋给目标变量,例 int i; int *p=,变量必须与已说明过的类型一致,等价于 int i; int *p; p=,使用指针时的一个原则：内容赋给内容，地址赋给地址!,12,例 void main( ) int i; static int *p= . (),在TC中,不能用auto变量的地

4、址去初始化static型指针 可改为两行: static int *p; p=,例 int i; int *p=,用以初始化指针变量作初值,指针变量的初始化一般形式： 存储类型 数据类型 *指针名=初始地址值；,13,例 void main( ) int i=10; int *p; *p=i; printf(“%d”,*p); ,危险！,例 void main( ) int i=10,k; int *p; p= ,指针变量必须先赋值,再使用!,14,零指针与空类型指针(补充内容) 零指针：(空指针) 定义：指针变量值为零 表示： int *p=0;,p指向地址为0的单元，系统保证该单元不做它用

5、，表示指针变量值没有意义,#define NULL 0 int *p=NULL:,p=NULL与未对p赋值不同! 用途： 避免指针变量的非法引用 在程序中常作为状态比较,例 int *p; . while(p!=NULL) . ,15,void *类型指针 表示：void *p; 使用时要进行强制类型转换,例 char *p1; void *p2; p1=(char *)p2; p2=(void *)p1;,表示不指定p是指向哪一种类型数据的指针变量,16,例 指针的概念,void main() int a; int *pa= ,运行结果： a:10 *pa:10 scanf(%d,%d, ,

6、运行结果：a=5,b=9 max=9,min=5,5,2006,9,2008,2006,2008,2006,18,例 输入两个数，并使其从大到小输出.p224,请注意，a和b并未交换，但p1和p2的值改变了！输出时*p1和*p2的值就变了！ 总结：不交换整型变量的值，而交换指针变量的值，以达到交换两数的目的。,19,swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; void main() int a,b; scanf(%d,%d, ,指针变量作为函数参数地址传递.p225,例 swap函数.先看值传递的例程,5,9,5,5,9,COPY,共享内存

7、!,20,5,9,运行结果：5,9,swap返回后,例 swap函数.先看值传递的例程,无法交换!,21,swap(int *p1, int *p2) int p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p; void main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,2000,2002,5,9,5,例 swap函数.再看地址传递的例程.p225,22,swap(int *p1, int *p2) int p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p; void main() int a,b; int *pointe

8、r_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,2000,2002,5,9,例 swap函数.再看地址传递的例程.p225,运行结果：9,5,swap返回后,交换成功!,23,swap(int *p1, int *p2) int *p; *p=*p1; *p1=*p2; *p2=*p; void main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,运行结果：9，9,编译警告！ 结果不对！,int x; int *p=,5,9,2000,2002,9,9,假设2000,例 swap函数.错例1.p226,指针变量在

9、使用前必须赋值！,24,/*ch10_5.c*/ swap(int x,int y) int t; t=x; x=y; y=t; void main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,运行结果：5，9,值传递,5,9,2000,2002,5,5,9,例 swap函数.错例2,25,swap(int *p1, int *p2) int *p; p=p1; p1=p2; p2=p; void main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,2000,200

10、2,2000,2000,2002,例 swap函数.正确否?,仍然不能实现交换!,运行结果：5,9,26,总结：p227 若想通过函数调用得到要改变的值，可以： 在主调函数中设n个变量，用n个指针变量指向它们； 然后将指针变量作实参，将这n个变量的地址传给所调用的函数的形参； 通过形参指针变量，改变该n个变量的值； 主调函数中就可以使用这些改变了的值的变量。,27,10.3 指针与数组 p230 指向数组元素的指针变量,例 int array10; int *p; p=,数组名是表示数组首地址的地址常量,28,指针的运算指针变量的赋值运算 p= (指针变量p2值p1) 不能把一个整数p，也不能

11、把p的值整型变量,如 int i, *p; p=1000; () i=p; (),指针变量与其指向的变量具有相同数据类型,29,指针的算术运算： pi p的值 id (i为整型数，d为p指向的变量所占字节数) p+, p-, p+i, p-i, p+=i, p-=i等 若p1与p2指向同一数组，p1-p2=两指针间元素个数(p1-p2)的值/d p1+p2 无意义,例 p指向float型的数则 p+1 p+14,例 p指向int型数组，且p=则p+1 指向a1,30,例 int a10; int *p=,例 int a10; int *p1=,1,31,指针变量的关系运算 (补充内容) 若p1

12、和p2指向同一数组，则 p1p2 表示p1指的元素在后 p1=p2 表示p1与p2指向同一元素 若p1与p2不指向同一数组，比较无意义 p=NULL或p!=NULL,32,总结：数组元素表示方法, 变址运算符 p231 ai *(a+i),33,例 数组元素的引用方法,void main() /* ch10_7.c */ int a5,*pa,i; for(i=0;i5;i+) ai=i+1; pa=a; for(i=0;i5;i+) printf(*(pa+%d):%dn,i,*(pa+i); for(i=0;i5;i+) printf(*(a+%d):%dn,i,*(a+i); for(i

13、=0;i5;i+) printf(pa%d:%dn,i,pai); for(i=0;i5;i+) printf(a%d:%dn,i,ai); ,指针法,下标法,34,上述四种表示方法在执行效率上有什么不同? p232 用数组名或数组形式表示：ai和*(a+i)，pi，执行效率一样，C编译系统先将ai转化为*(a+i)，将pi转化为p+i处理，即先计算元素的地址。比较费时。 用指针表示：*p，每次计算地址变为p+，而这种自增操作是很快的，所以执行效率较高。,35,例 int a=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,*p=a, i; 数组元素地址的正确表示：A. int y,*p= ,输出：

14、5 6,例 注意指针变量的运算 (难点 p234),6,第5行等价于： p=p-1; y=*p; *p+;,37,例 Ch10_9.c void main() int i,*p,a7; p=a; for(i=0;i7;i+) scanf(%d,p+); printf(n); for(i=0;i7;i+,p+) printf(“%d ,*p); ,例 注意指针的当前值,p=a;,指针变量可以指到数组后的内存单元！,38,数组名作函数参数 p235. 数组名作函数参数，是地址传递 数组名作函数参数，实参与形参的对应关系存在四种形式 p238,39,int f(int arr); int f(int

15、 *arr); 上述两种写法是等价的，因为编译系统正是将形参数组名作为指针变量来处理的！ 所以，形参数组名不是地址常量而是地址变量！在函数执行期间可以赋值。,40,例1 将数组a中的n个整数按相反顺序存放 p237,void inv(int x, int n) int t,i; for(i=0;i=(n-1)/2;i+) t=xi; xi=xn-1-i; xn-1-i=t; void main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(“The inverted array:n); for(i=0;i10;i+) printf(%3

16、d,ai); printf(n); ,实参与形参均用数组名,41,例2 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int *i,*j,t; for(i=x,j=x+n-1;i=x+(n-1)/2; i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; void main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(The inverted array:n); for(i=0;i10;i+) printf(%3d,ai); ,实参用数组名, 形参用指针变量,42,例3 将数组a中的n个整数按相反顺

17、序存放,void inv(int *x, int n) int t,*i,*j; for(i=x,j=x+n-1;i=x+(n-1)/2;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; void main() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(%d, p); p=a; inv(p,10); printf(The inverted array:n); for(p=a;pa+10;p+) printf(%3d,*p); ,实参与形参 均用指针变量,43,例4 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int x, int n) int

18、 t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; void main() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(%d, p); p=a; inv(p,10); printf(The inverted array:n); for(p=arr;parr+10;p+) printf(%d ,*p); ,实参用指针变量, 形参用数组名,44,总结：一级指针变量与一维数组的关系 int *p 与 int q10 数组名是指针（地址）常量 p=q; p+i 是qi的地址 数组元素的表示方法

19、：下标法和指针法，即若p=q, 则 pi qi *(p+i) *(q+i) 用数组名作形参实质用的是指针变量， 即int q int *q 在定义指针变量（不是形参）时，不能把int *p 写成 int p10; 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(在VC中给p分配4字节，给q分配4*10字节的内存区),45,指针与二维数组二维数组的地址,对于一维数组： 数组名array表示数组的首地址，即array0的地址； 数组名array是地址常量 array+i是元素arrayi的地址 arrayi *(array+i),46,int a34;,行指针与列指针,对于二维数组 1. a是数组名， 包

20、含三个元素a0,a1, a2 2. 每个元素ai 又是一个一维数组，包含4个元素,47,48,对二维数组 int a34，有 a：二维数组的首地址，即第0行的首地址 a+i：第i行的首地址 ai *(a+i)：第i行第0列的元素地址 ai+j *(a+i)+j：第i行第j列的元素地址 *(ai+j) *(*(a+i)+j) aij,49,a+i= /* p243 */,53,二维数组的指针变量 指向二维数组元素的指针变量,例 ch10_14.c p246 void main() int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int *p; for(p=a0;

21、pa0+12; p+) if(p-a0)%4=0) printf(n); printf(%4d,*p); ,p=*a; p=,Warning!,54,指针变量作函数参数的总结：,不可能通过调用函数来改变实参指针变量的值，但可以改变实参指针变量所指变量的值（单向传递）； 用指针变量作参数，可得到多个变化了的值。 数组名作函数形参时，接收实参数组的起始地址；作实参时，将数组的起始地址赋给形参数组。（单向传递）； 形参中的数组名，实质上是一个指针变量,55,该部分内容为选讲内容，请同学们自学。,指向一维数组的指针变量定义形式（P248）： 数据类型 (*指针名)一维数组维数; 例 int (*p)4

22、;,56,10.4 字符串与指针(String printf(“%sn”,string); printf(“%sn”, string+7); ,I love China! China!,57,字符串的表示2用字符指针实现,#include “stdio.h” void main( ) char *string=“I love China!”; printf(“%sn”,string); string+=7; while(*string) putchar(string0); string+; ,字符指针初始化：把字符串首地址赋给string char *string; string=“I lov

23、e China!”;,*string!=0,I love China! China!,58,两种字符串表示方法的比较： char str1=“I love China!”; char *str2=“I love China!”;,区别： str1是地址常量；str2是指针变量 str1+3;str2+3; str2+;,printf(“%s,%s”,str1,str2); printf(“%c,%c”,str12,*(str2+2);,59,字符串指针作函数参数,例 用函数调用实现字符串复制,void copy_string(char from,char to) int i=0; while(

24、fromi!=0) toi=fromi; i+; toi=0; void main() char a=I am a teacher.; char b=You are a student.; printf(string_a=%snstring_b=%sn,a,b); copy_string(a,b); printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b); ,（1）用字符数组作参数 p254,60,61,（2）用字符指针变量作参数 p255,void copy_string(char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=

25、*from; *to=0; void main() char *a=I am a teacher.; char *b=You are a student.; printf(string_a=%snstring_b=%sn,a,b); copy_string(a,b); printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b); ,62,字符指针变量与字符数组讨论 p257 char *cp; 与 char str20; str由若干元素组成，每个元素放一个字符；而cp中存放字符串首地址 char str20; str=“I love China!”; () char *cp;

26、 cp=“I love China!”; () str是地址常量；cp是地址变量 cp接受键入字符串时，必须先开辟存储空间,63,例 char str10; scanf(“%s”,str); () 而 char *cp; scanf(“%s”, cp); (),改为: char *cp,str10; cp=str; scanf(“%s”,cp); (),warning C4700: local variable cp used without having been initialized,64,字符串与数组关系 字符串用一维字符数组存放 字符数组具有一维数组的所有特点 数组名是地址常量，即数

27、组首地址 数组元素的引用方法可用指针法和下标法 数组名作函数参数是地址传递 输入输出时的区别 存储格式：字符串结束标志 赋值方式与初始化 输入输出方式：%s %c,65,char str=“Hello!”; char str=“Hello!”; char str=H,e,l,l,o,!; char *cp=“Hello”; int a=1,2,3,4,5; int *p=1,2,3,4,5;,char str10,*cp; int a10,*p; str=“Hello”; cp=“Hello!”; a=1,2,3,4,5; p=1,2,3,4,5;,对指针变量： scanf(“%s”,str)

28、; printf(“%s”,str); gets(str); puts(str);,课堂练习：判断以下语句是否合法？,() () () () () (),() () () (),66,10.5 指针与函数(Pointer 如 int (*p)();,()不能省 int (*p)() 与 int *p()不同,67,函数指针变量赋值，如p=max;,函数调用形式： c=max(a,b); c=(*p)(a,b); c=p (a,b); 对函数指针变量pn, p+, p-无意义,函数指针变量指向的函数必须有函数说明,68,例 用函数指针变量调用函数，比较两个数大小 p260. 先看用一般方法编写的

29、程序：,void main() int max(int ,int); int a,b,c; scanf(%d,%d, ,69,void main() int max(int,int), (*p)(int,int); int a,b,c; p=max; scanf(%d,%d, ,例 用函数指针变量调用函数，比较两个数大小 p261.用指向函数的指针改写main函数：,70,用函数指针变量作函数参数,例 用函数指针变量作参数，求最大值、最小值和两数之和 p263,71,用函数指针变量作函数参数,void sub( int (*x1)(int), int (*x2)(int,int) ) int

30、a,b,i,j; a=(*x1)(i);/* 调用f1函数 */ b=(*x2)(i,j);/* 调用f2函数 */ ,void main() sub(f1,f2); ,原理简述如下：p262,这样做有何好处？ 如果多次调用sub函数，每次都不一样，如sub(f1,f2), sub(f3,f4), 有了指向函数的指针就非常方便了！,72,10.6 返回指针值的函数 函数定义形式： 类型标识符 *函数名(参数表); 例 int *f(int x, int y),例 指针函数实现：有若干学生成绩，要求输入学生序号后，能输出其全部成绩 p265,73,void main() float score4

31、=60,70,80,90, 56,89,67,88,34,78,90,66; float *search(float (*pointer)4,int n), *p; int i,m; printf(Enter the number of student:); scanf(%d, ,74,2,3,2002,2000,*,例 写一个函数，比较两个int型变量地址的大小，返回地址较大的变量的值,例 1,75,2002,例 写一个函数，比较两个int型变量地址的大小，返回地址较大的变量的值,例 1,76,2,3,3,2,*,例 写一个函数，比较两个int型变量地址的大小，返回地址较大的变量的值,例 2

32、,77,200A,例 写一个函数，比较两个int型变量地址的大小，返回地址较大的变量的值,例 2,不能把形参或局部变量的地址作函数返回值！此方法错误！,Warning!,？随时可 能会被修改！,78,10.7 指针数组和多级指针 用于处理二维数组或多个字符串 指针数组 定义：数组中的元素为指针变量 定义形式：存储类型 数据类型 *数组名数组长度说明；,指针所指向变量的数据类型,指针本身的存储类型,区分int *p4与int (*p)4,例 int *p4;,79,指针数组赋值与初始化,80,指针数组赋值与初始化,81,指针数组赋值与初始化,82,char name59=“gain”,“much”,“stronger”, “point”,“bye”;,char *name5=“gain”,“much”,“stronger”, “point”,“bye”;,二维数组与指针数组区别：,二维数组：存储空间固定 字符指针数组：相当于可变列长的二维数组，分配内存单元=数组维数*2+各字符串长度,指针数组元素的作用相当于二维数组的行名 但指针数组中元素是指针变量 二维数组的行名是地址常量,83,多级指针 定义: 指