C语言程序与设计：第8章指针.ppt

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1、第八章 指针,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，能直接处理内存地址 得到多于一个的函数返回值,主要内容,指针的概念 变量的指针 数组的指针与字符串的指针 函数的指针与返回指针值的函数 指针的指针,8.1 地址与指针,程序中: int i; float x;,内存中每个字节有一个编号地址,i 的值,x 的值,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,变量与地址,指针与指针变量 指针：一个变量的地址。 指针变量：专门存放地址的变量。,2000,指针,变量的内容,变量的地址, -直接访问,3,例 *i_pointe

2、r = 20; -间接访问,20,8.2 指针变量,指针变量的定义 一般形式： 存储类型 数据类型 *指针变量名；,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,例 int *p1,*p2; float *q ; static char *name;,注意： 1、int *p1, *p2; 与 int *p1, p2 的区别； 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。,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；,

3、赋给指针变量， 不是赋给目标变量,例 int i; int *p=,变量必须已说明过 类型应一致,例 int i=10; int *p=,用已初始化指针变量作初值,例 main( ) int i; static int *p= . (),不能用auto变量的地址 去初始化static型指针,例 main( ) int i=10; int *p; *p=i; printf(“%d”,*p); ,危险！,例 main( ) int i=10, k; int *p; p= ,指针变量必须先赋值,再使用,零指针与空类型指针 零指针：(空指针) 定义：指针变量值为零 表示： int * p=0;,p指向

4、地址为0的单元， 系统保证该单元不作它用 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) . ,空类型指针： void *指针变量名 表示：void *p; 使用时要进行强制类型转换,例 char *p1; void *p2; p1=(char *)p2;,表示不指定p是指向哪一种 类型数据的指针变量,例：指针的概念,main() int a; int *pa= ,运行结果： a:10 *pa:10 scanf(%d,%d,

5、 ,运行结果：a=5,b=9 max=9,min=5,5,2006,9,2008,2006,2008,2006,指针变量作为函数参数,swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; main() int a,b; scanf(%d,%d, ,例：将数从大到小输出,5,9,5,5,9,COPY,值传递,运行结果：5, 9,swap(int *p1, int *p2) int t; t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,

6、2000,2002,5,9,COPY,5,例：将数从大到小输出,地址传递,运行结果：9，5,swap(int *p1, int *p2) int *p; *p=*p1; *p1=*p2; *p2=*p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,运行结果：9，9,int x; int *p=,例：将数从大到小输出,5,9,2000,2002,9,9,COPY,假设2000,指针变量在使用前 必须赋值！,编译警告！ 结果不对！,swap(int x,int y) int t; t=x; x=y; y=t; main() in

7、t a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,运行结果：5，9,例：将数从大到小输出,值传递,5,9,2000,2002,COPY,5,5,9,运行结果：5，9,例：将数从大到小输出,swap(int *p1, int *p2) int *p; p=p1; p1=p2; p2=p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,2000,2002,COPY,2000,2000,2002,不可能改变实参指针变量的值,9.3 指针与数组,指向数组元素的指针变量,例 int

8、array10; int *p; p=,数组名是表示数组首地址的地址常量,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,也不能把p的值整型变量,如 int i, *p; p=1000; () i=p; (),指针的算术运算： pi p 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等也类似 若p1与p2指向同一数组，p1-p2=两指针间元素个数(p1-p2)/d p1+p2 无意义,例 p指向float数，则 p+1 p+1 4,例 p指向int型数组，且p= 则p+1 指向a1,例 int a10;

9、 int *p=,例 int a10; int *p1=,1,指针变量的关系运算 若p1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,注意： *p+ 等价于 *（p+），先得到*p的值，再做p+ *p- 等价于 *（p-） ， 先得到*p的值，再做p-； *（+p） p先自增1，再得到*p的值 *（-p） p先自减1，再得到*p的值； （*p）+ 使元素值加1，（*p）- 使元素值减1。,数组元素表示方法, 变址运算符 ai *(a+i),ai pi *(p+i) *(a

10、+i),例：数组元素的引用方法,main() 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=0;i5;i+) printf(pa%d:%dn,i,pai); for(i=0;i5;i+) printf(a%d:%dn,i,ai); ,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） /*含义为：*p=*q

11、; p+; q+; */,main() int a =5,8,7,6,2,7,3; int y, *p= ,输出：5 6,例：指针变量的运算,6,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,数组名作函数参数 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,例：将数组a中的n个整数按相反顺序存放,实参与形参均用数组,void inv(int x, int

12、 n) int t, i, j, m=(n-1)/2; for(i=0; i=m; i+) j= n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; main() int i, a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(The array has been reverted:n); for(i=0; i10; i+) printf(%d, ai); printf(n); ,m=4,例：将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t, *p, *i, *j, m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-

13、1; p=x+m; for( ; i=p; i+, j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i, a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(The array has been reverted:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d, ai); printf(n); ,实参用数组，形参用指针变量,例：将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t, *i, *j, *p, m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; for( ; i

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

15、xj=t; main() int i, a10, *p=a; for(i=0; i10; i+,p+) scanf(%d, p); p=a; inv(p,10); printf(The array has been reverted:n); for(p=a; pa+10; p+) printf(%d ,*p); ,实参用指针变量，形参用数组,总结：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：下标法和指针法，即若p=q, 则 pi qi *(p+i) *(q+i) 形参数组实质上是指针变量，即int q

16、 int *q 在定义指针变量（不是形参）时， 不能把 int *p; 写成 int p; 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般24字节）；而给q分配2*10字节的内存区,指针与二维数组 二维数组的地址,对于一维数组： （1）数组名array表示数组的首地址， 即array0的地址； （2）数组名array是地址常量 （3）array+i是元素arrayi的地址 （4）arrayi *(array+i),对于二维数组： （1）a是数组名， 包含三个元素 a0,a1,a2 （2）每个元素ai 又是一个一维 数组，包含4个 元素,int a34;,基类型,对二维数组 int a34,有 a

17、-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,a+i= int *p; for(p=a0;pa0+12;p+) if(p-a0)%4=0) printf(n); printf(%4d ,*p); ,指向一维数组的指针变量 定义形式： 数据类型 (*指针名)一维数组维数; 例 int (*p)4;,( )不能少 int (*p)4与int *p4不同,p的值是一维数组的 首地址，p是行指针,可让p指向二维数组某一行 如 int a34

18、, (*p)4=a;,一维数组指针变量维数和 二维数组列数必须相同,例：指向一维数组的指针变量举例,main() static int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int i, j, (*p)4; for( p=a, i=0; iy) return ,main() int a=2,b=3; int *p; p=f3(a, b); printf(%dn,*p); ,2,3,3,2,*,例：写一个函数，求两个整型变量中较大者的地址,200A,不应将形参或局部变量 的地址作函数返回值,例：在输入的字符串中查找一个给定的字符，如果找到输出从该字符开始的剩余字

19、符串，否则输出没找到。,#include char *match(char ch, char * str) while(ch!=*str ,内存动态申请和释放,void * malloc(unsigned int size) 在动态存储区分配长度为size的连续空间，并返回指向该空间起始地址的指针。若分配失败（系统不能提供所需内存），则返回空指针(NULL)。 例：int *p=(int *)malloc(sizeof(int)*length); void free(void * ptr) 释放ptr指向的内存空间。ptr是malloc()函数返回的值。 例：free(p);,函数指针：函数在

20、编译时被分配的入口地址,函数指针变量用函数名赋值：如 p=max;,专门存放函数入口地址 可指向返回值类型相同的不同函数,函数返回值的数据类型,指向函数的指针变量 定义形式：数据类型 (*指针变量名)() 如 int (*p)( );,函数指针变量指向的函数必须有函数声明,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,( )不能省 int (*p)() 与 int *p()不同,例：用函数指针变量调用函数，比较两个数大小,main() int max(int ,int); int a,b,c; scanf(%d,

21、%d, ,main() int max(int, int); int (*p)(); int a,b,c; p=max; scanf(%d,%d, ,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,9.6 指针数组,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；,指针所指向变量的数据类型,指针本身的存储类型,注意：区分int *p4与int (*p)4,例：int *p4;,指针数组赋值与初始化,char name59=“gain”,“much”,“stronger”, “point”,“bye”;,char *name

22、5=“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,例：对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; s

23、ort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,i=0,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort(name,n); print(name,

24、n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=1,例：对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me

25、,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=2,例：对字符串排序（简单选择排序）,main() vo

26、id sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Gr

27、eat Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=3,例：对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) tem

28、p=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,例：对字符串排序（简单选择排序）,一级指针：指针变量中存放目标变量的地址,例 int *p1; int *p2; int i=3; p2=,二级指针：指针变量中存放一级指针变量的地址,例 int *p; int i=3; p=,一级指针,单级间接寻址,二级指针,一级指针,目标变量,二级间接寻址,9.7 多级指针指向指针的指针,二级指针定义形式：存储类型 数据类型 *指针

29、名；,指针本身的存储类型,最终目标变量的数据类型,例 int i=3; int *p1; int *p2; p1=,5,多级指针 例：三级指针 int *p; 四级指针 char *p;,例：int i, *p; p= () /*p是二级指针，不能用变量地址为其赋值*/,例：用二级指针处理字符串,#define NULL 0 void main() char *p; char *name=hello,good,world,bye,; p=name+1; printf(%o : %s , *p,*p); p+=2; while(*p!=NULL) printf(%sn,*p+); ,运行结果：

30、644 : good bye,用*p可输出地址(%o或%x), 也可用它输出字符串(%s),int *p 与 int *q10 指针数组名是二级指针常量 若p=q; p+i 是qi的地址； 指针数组作形参时，int *q 与int *p完全等价； 但作为变量定义两者不同： 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区； 而给q分配10块内存区，每块可保存一个指针值。,二级指针与指针数组的关系,命令行参数 命令行一般形式：命令名 参数1 参数2参数n,main(int argc, char *argv) ,命令行参数的传递,带参数的main函数形式：,例：C:TC copy.exe source.c

31、temp.c,有3个字符串参数的命令行,命令行中参数个数,元素指向命令行参数 中各字符串首地址,形参名任意,第一个参数: main所在的可执行文件名,例：输出命令行参数,main(int argc, char *argv) while(argc1) +argv; printf(%sn,*argv); -argc; ,1. 编译、链接test.c，生成可执行文件test.exe 2. 在DOS状态下运行(test.exe所在路径下）,例如： C:TC test.exe hello world!,运行结果：hello world!,指针的数据类型小结,例：下列定义的含义 （1）int *p3; （

32、2）int (*p)3; （3）int *p(int); （4）int (*p)(int); （5）int *(*p)(int); （6）int (*p3)(int); （7）int *(*p3)(int);,指针运算小结,取地址运算符&：求变量的地址；取内容运算符*：指针所指的变量。 赋值运算： 把变量地址赋予指针变量 同类型指针变量相互赋值 把数组，字符串的首地址赋予指针变量 把函数入口地址赋予指针变量 加减运算： 对指向数组，字符串的指针变量可以进行加减运算，如p+n,p-n,p+,p-等。对指向同一数组的两个指针变量可以相减。对指向其它类型的指针变量作加减运算是无意义的。 关系运算： 指向同一数组的两个指针变量之间可以进行大于、小于、 等于比较运算。指针可与0比较，p=0表示p为空指针。,