C++语言-南开大学ch6-1第 6章 指针、结构体及引用

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1、1 第第 6 6章章 指针、结构体及引用指针、结构体及引用6.1 6.1 指针类型指针类型6.2 6.2 指针变量的操作指针变量的操作(运算运算)6.3 6.3 指针运算实例指针运算实例6.4 6.4 数组或指针作为函数参数数组或指针作为函数参数6.5 6.5 指针与内存动态分配指针与内存动态分配6.6 6.6 指针与数组指针与数组6.7 6.7 选择排序算法选择排序算法6.8 6.8 按字典序排列名表按字典序排列名表6.9 6.9 结构体类型结构体类型6.10 6.10 建立一个人员档案链表建立一个人员档案链表6.11 6.11 指向函数的指针变量指向函数的指针变量6.12 6.12 返回指

2、针值的函数返回指针值的函数6.13 6.13 带参数的带参数的mainmain函数函数6.14 6.14 引用引用2 6.1 6.1 指针类型指针类型 -参看书参看书p138p138的的6.2.16.2.1小节小节指针类型的变量说明格式为：指针类型的变量说明格式为：*,1,*,.;2,.;例如例如:intint i=3;i=3;intint *pi;pi;/pi/pi为为intint*型变量，其取值为一个型变量，其取值为一个intint型变量的地址，型变量的地址，/也称也称pipi为指向为指向intint型数据的指针变量（简称指针）型数据的指针变量（简称指针）3 pi=&i;pi=&i;/&/

3、&作单目算符时为作单目算符时为“取变量地址取变量地址”，/此处将变量此处将变量i i的地址赋给指针变量的地址赋给指针变量pipicoutcout*pi;pi;/输出：输出：*pipi之值即之值即3 3/“/“*”作单目算符时为作单目算符时为“取内容取内容”/（取指针所指向的那一变量的内容）（取指针所指向的那一变量的内容）*pi=123;pi=123;/给给pipi所指向的那一变量，既所指向的那一变量，既i i，/赋值赋值123123（等同于（等同于:i=123;i=123;）4 读如下程序，看执行后会显示出什么结果读如下程序，看执行后会显示出什么结果?#include include void

4、 main()void main()intint i,j;i,j;intint *pi,pi,*pjpj;i=3;i=3;j=6;j=6;pi=&i;pi=&i;pjpj=&j;=&j;coutcouti,j=i,ji,j=i,jendlendl;coutcout*pi,pi,*pjpj=*pi,pi,*pjpjendlendl;*pi=123;pi=123;*pjpj=*pi+2;pi+2;coutcout*pi,pi,*pjpj=*pi,pi,*pjpjendlendl;coutcouti,j=i,ji,j=i,jendlendl;5 程序执行后的显示结果如下：程序执行后的显示结果如下：i

5、,j=3,6i,j=3,6*pi,pi,*pjpj=3,6=3,6*pi,pi,*pjpj=123,125=123,125i,j=123,125i,j=123,1256 6.2 6.2 指针变量的操作指针变量的操作(运算运算)-参看书参看书p140p140的的6.2.26.2.2小节小节1.1.取地址运算取地址运算&和取内容运算和取内容运算*注意如下注意如下3 3处出现的处出现的*pipi，它们的含义不相同：它们的含义不相同：intint i=23,i=23,*pi=&i;pi=&i;coutcout*pi;pi;*pi=56;pi=56;7 第一行第一行的的“*pi”pi”处于变量说明处，是

6、说明处于变量说明处，是说明pipi为为“intint*”型变量，并同时将该指针变量初始化为型变量，并同时将该指针变量初始化为i i的地址。不可将此处的地址。不可将此处的的“*”理解为理解为“取内容取内容”运算，它与前面的运算，它与前面的intint联合起来以说联合起来以说明明pipi为为“intint*”型变量。型变量。第二行第二行的的“*pi”pi”表示指针变量表示指针变量pipi所指向的那一变量（即所指向的那一变量（即i i）的内容（的内容（*理解为理解为“取内容取内容”运算，使用其值）。运算，使用其值）。第三行第三行的的“*pi”pi”为左值（存储空间概念），表示要改变为左值（存储空间概

7、念），表示要改变指针变量指针变量pipi所指向的那一变量（即所指向的那一变量（即i i）空间中的内容（使用其空间中的内容（使用其存储空间）。存储空间）。82.2.数组指针的算术运算数组指针的算术运算1)1)若若p p为指针，已指向数组的某一元素，则为指针，已指向数组的某一元素，则p+i(p+i(或或p-i,p-i,其中其中i i为正整数为正整数)也为一指针，它指向当也为一指针，它指向当前前p p已指元素的后面已指元素的后面(或前面或前面)第第i i个元素。个元素。例例1 1：intint a10;a10;/任一数组名字任一数组名字a a都是一个常量指针都是一个常量指针,/代表数组的首地址代表数

8、组的首地址,也即也即,a a总等同于总等同于&a0a09 则，无论何时则，无论何时,下述两种表示数组元素下述两种表示数组元素aiai的方式总是相同的：的方式总是相同的：a0 a0 *a a a1 a1 *(a+1)(a+1).a9 a9 *(a+9)(a+9)另，下述两种表示数组元素另，下述两种表示数组元素aiai之地址的方式之地址的方式也总是相同的：也总是相同的：&a0 a a0 a&a1 a+1&a1 a+1.&a9 a+9&a9 a+9 10 例例2 2：intint a10;a10;intint*pa=a;pa=a;/pa /pa为变量指针，此时为变量指针，此时papa与与a a /均

9、指向数组均指向数组a a的首元素的首元素 则，下述三种表示数组元素则，下述三种表示数组元素aiai的方式是等的方式是等同的：同的：a0 a0 *a a *papaa1 a1 *(a+1)(a+1)*(pa+1)(pa+1).a9 a9 *(a+9)(a+9)*(pa+9)(pa+9)11 另，下述三种表示数组元素另，下述三种表示数组元素aiai之地址的方式之地址的方式也是等同的：也是等同的：&a0 a paa0 a pa&a1 a+1 pa+1&a1 a+1 pa+1.&a9 a+9 pa+9&a9 a+9 pa+9 而而 pa+=3;pa+=3;及及 pa-;pa-;也都为正确的句子也都为正

10、确的句子(但，但，a+=3;a+=3;及及 a-;a-;却都是不正确的句子却都是不正确的句子!为什么为什么?)?)。12 2)2)若若p,qp,q都为同类型的指针都为同类型的指针,则则p-qp-q为为p p与与q q之间之间的数据项数的数据项数(当当p,qp,q指向同一数组时指向同一数组时,结果有意义结果有意义)。3.3.数组指针的关系运算数组指针的关系运算 若若p,qp,q都为同类型的指针都为同类型的指针,则则p p与与q q间可进行间可进行6 6种种比较运算比较运算(通常用于通常用于p,qp,q指向同一数组的情况，靠指向同一数组的情况，靠前者其指针值小前者其指针值小)。136.3 6.3

11、指针运算实例指针运算实例 编程序，首先输入编程序，首先输入5 5个整数放入数组个整数放入数组a a，而后按而后按输入的相反顺序输出这输入的相反顺序输出这5 5个数。个数。1.1.常量指针使用方式常量指针使用方式 解法一解法一(通过数组名通过数组名a a，一个常量指针来实现一个常量指针来实现)#include include void main()void main()intint i,a5;i,a5;coutcoutinput 5 integers:input 5 integers:endlendl;14 for(i=0;i5;i+)for(i=0;i*(a+i);(a+i);/*(a+i)(

12、a+i)全同于全同于aiai，/a/a为数组首地址为数组首地址(一个常量指针一个常量指针)coutcout=Reverse output:=Reverse output:=0;i-)for(i=4;i=0;i-)coutcout*(a+i);(a+i);coutcoutendlendl;15 2 2变量指针使用方式变量指针使用方式 解法二解法二(通过指针变量通过指针变量p p值的变化，使其指向数值的变化，使其指向数组各元素并依次使用它们组各元素并依次使用它们)#include include void main()void main()intint i,a5,i,a5,*p;p;/指针变量指针

13、变量p p coutcoutinput 5 integers:input 5 integers:endlendl;16 for(i=0;i5;i+)for(i=0;i*(a+i);(a+i);coutcout=Reverse output:=Reverse output:=a;p-)for(p=a+4;p=a;p-)coutcout*p ;p ;/*p p指向各不同指向各不同aiai coutcout=ap=a为指针比较运算为指针比较运算176.4 6.4 数组或指针作为函数参数数组或指针作为函数参数6.4.1 6.4.1 数组作为函数参数数组作为函数参数6.4.2 6.4.2 指针作为函数参

14、数例指针作为函数参数例1 16.4.3 6.4.3 指针作为函数参数例指针作为函数参数例2 2 18例：例：int a=5;定义整型变量定义整型变量 a 有两个值：有两个值：1、该变量内容、该变量内容 5；2、该变量在内存中的地址；它被表示为、该变量在内存中的地址；它被表示为&a。int*pa=&a;用用*定义的整型定义的整型指针指针变量变量 pa 也有两个值：也有两个值：1、内容为变量、内容为变量a在内存中的地址，即在内存中的地址，即&a；2、变量、变量pa在内存中的地址；它被表示为在内存中的地址；它被表示为&pa。3、pa 是一个指向变量是一个指向变量a 的指针。的指针。变量变量a 与指针

15、与指针pa 的关系图的关系图内容内容 地址地址a 5 1000Hpa 1000 2000H196.4.1 6.4.1 数组作为函数参数数组作为函数参数 通过指针通过指针(如数组名，或其它指针如数组名，或其它指针)作为函数参作为函数参数，可起到如同引用参数那样的能数，可起到如同引用参数那样的能“双向传递双向传递”数数据的功能。据的功能。用法一：数组作形参，且在被调函数内使用或用法一：数组作形参，且在被调函数内使用或改变数组元素的值改变数组元素的值(已在已在5.75.7节介绍过，系统处理方节介绍过，系统处理方法法-对形参数组元素的使用与改变，就是对实参对形参数组元素的使用与改变，就是对实参数组元素

16、的直接使用与改变数组元素的直接使用与改变)。读如下程序，看执行后会显示出什么结果读如下程序，看执行后会显示出什么结果?20#include include void void myFunc(intmyFunc(int b,b,intint num);num);void main()void main()intint a6=1,2,3,4,5,6;a6=1,2,3,4,5,6;coutcoutbefore calling before calling muFuncmuFunc ai=ai=endlendl;for(intfor(int i=0;i6;i+)i=0;i6;i+)coutcoutai

17、 ;ai ;coutcoutendlendl;myFunc(a,6);/myFunc(a,6);/数组名数组名a(a(一个常量指针一个常量指针)作实参作实参coutcoutendlendlafter calling after calling muFuncmuFunc ai=ai=endlendl;21for(i=0;i6;i+)for(i=0;i6;i+)coutcoutai ;ai ;/输出被输出被myFuncmyFunc改变后的改变后的a a数组各元素值数组各元素值(每一数都加了每一数都加了100)100)coutcoutendlendl;/main /main 结束结束void voi

18、d myFunc(intmyFunc(int b,b,intint num)num)intint sum=0;sum=0;for(intfor(int i=0;inum;i+)i=0;inum;i+)sum+=bi;sum+=bi;coutcoutendlendlin in myFuncmyFunc,sum of bi=sum,sum of bi=sumendlendl;for(i=0;inum;i+)for(i=0;inum;i+)bi+=100;bi+=100;22程序执行后的显示结果如下：程序执行后的显示结果如下：before calling before calling muFuncm

19、uFunc ai=ai=1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6in in myFuncmyFunc,sum of bi=21,sum of bi=21after calling after calling muFuncmuFunc ai=ai=101 102 103 104 105 106101 102 103 104 105 106236.4.2 6.4.2 指针作为函数参数例指针作为函数参数例1 1 -参看书参看书p146p146的的6.2.56.2.5小节的小节的1 1 通过指针通过指针(如数组名，或其它指针如数组名，或其它指针)作为函数参数，可作为函数参数，可起到如同引用参数那样

20、的能起到如同引用参数那样的能“双向传递双向传递”数据的功能。数据的功能。用法二：指针作形参，且在被调函数内使用或改变指用法二：指针作形参，且在被调函数内使用或改变指针所指变量的值针所指变量的值(系统处理方法系统处理方法-对对形参指针所指变量形参指针所指变量值值的使用与改变，就是对的使用与改变，就是对实参指针所指变量实参指针所指变量值的直接使用与值的直接使用与改变改变)读如下程序，看执行后会显示出什么结果读如下程序，看执行后会显示出什么结果?24#include#include void void myFunc(intmyFunc(int *p,p,intint num);num);void m

21、ain()void main()intint a6=1,2,3,4,5,6;a6=1,2,3,4,5,6;intint*pa=a;pa=a;coutcoutbefore calling before calling muFuncmuFunc *(pa+i)=(pa+i)=endlendl;for(intfor(int i=0;i6;i+)i=0;i6;i+)coutcout*(pa+i);(pa+i);coutcoutendlendl;myFunc(pa,6);myFunc(pa,6);/指针指针papa作为实参去调用自定义函数作为实参去调用自定义函数muFuncmuFunccoutcoute

22、ndlendlafter calling after calling muFuncmuFunc *(pa+i)=(pa+i)=endlendl;25 for(i=0;i6;i+)for(i=0;i6;i+)coutcout*(pa+i);(pa+i);/输出被输出被myFuncmyFunc改变后以改变后以papa为首地址的为首地址的/各元素值各元素值(每一数都加了每一数都加了100)100)coutcoutendlendl;void void myFunc(intmyFunc(int *p,p,intint num)num)intint sum=0;sum=0;for(intfor(int i

23、=0;inum;i+)i=0;inum;i+)sum+=sum+=*(p+i);(p+i);coutcoutendlendlin in myFuncmyFunc,sum of,sum of*(p+i)=sum(p+i)=sumendlendl;for(i=0;inum;i+)for(i=0;inum;i+)*(p+i)+=100;(p+i)+=100;26程序执行后的显示结果如下：程序执行后的显示结果如下：before calling before calling muFuncmuFunc ai=ai=1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6in in myFuncmyFunc,sum o

24、f bi=21,sum of bi=21after calling after calling muFuncmuFunc ai=ai=101 102 103 104 105 106101 102 103 104 105 106276.4.3 6.4.3 指针作为函数参数例指针作为函数参数例2 2-参看书参看书p146p146的的6.2.56.2.5小节的小节的1 1 读下面的程序，给出它执行后所显示的结果。读下面的程序，给出它执行后所显示的结果。28#include void swap1(int*p1,int*p2);/指针参数指针参数void swap12(int*p1,int*p2);/指

25、针参数指针参数void swap2(int&a,int&b);/引用参数引用参数void swap3(int x,int y);/赋值参数赋值参数 void main()int b1=11,b2=22;cout b1,b2=b1 b2endl;swap1(&b1,&b2);cout b1,b2=b1 b2nn;29 b1=11,b2=22;cout b1,b2=b1 b2endl;swap12(&b1,&b2);cout b1,b2=b1 b2nn;int c1=33,c2=44;cout c1,c2=c1 c2endl;swap2(c1,c2);cout c1,c2=c1 c2nn;30 i

26、nt d1=55,d2=66;cout d1,d2=d1 d2endl;swap3(d1,d2);cout d1,d2=d1 d2 b1,b2=11 22 swap1=b1,b2=11 22after swap1=b1,b2=22 11after swap1=b1,b2=22 11beforbefor swap12=b1,b2=11 22 swap12=b1,b2=11 22after swap12=b1,b2=11 22after swap12=b1,b2=11 22beforbefor swap2=c1,c2=33 44 swap2=c1,c2=33 44after swap2=c1,c2

27、=44 33after swap2=c1,c2=44 33beforbefor swap3=d1,d2=55 66 swap3=d1,d2=55 66after swap3=d1,d2=55 66after swap3=d1,d2=55 66346.5 6.5 指针与内存动态分配指针与内存动态分配-参看书参看书p148p148的的6.36.3节节 通过使用通过使用newnew与与deletedelete单目运算符来实现动态变量的分配单目运算符来实现动态变量的分配与撤消。与撤消。1)1)newnew 使用格式使用格式:new new /动态变量动态变量 new new ()new new /动态

28、数组动态数组 功能功能:生成一个生成一个(或一批或一批)所给类型的无名动态变量所给类型的无名动态变量,返回所生成返回所生成变量的一个指针值变量的一个指针值(首地址首地址)。35 例：例：intint *pi,pi,*pjpj,a=10;,a=10;char char*pc;pc;pi=new pi=new intint;*pi=api=a*a;a;pc=new char(A);pc=new char(A);pjpj=new int10;=new int10;362)delete2)delete 使用格式使用格式:delete delete delete delete 功能功能:释放通过释放通过

29、newnew生成的动态变量生成的动态变量(或动态数组或动态数组)，但，但指针变量仍存在。指针变量仍存在。37 例：例：intint *pi,pi,*pjpj;pi=new pi=new intint;pjpj=new int10;=new int10;.delete pi;delete pi;/释放动态变量释放动态变量*pi,pi,但指针变量但指针变量pipi仍存在仍存在 delete delete pjpj;383)3)使用示例使用示例 从键盘输入从键盘输入1010个个intint型数，而后按输入的相反型数，而后按输入的相反顺序输出它们。要求使用顺序输出它们。要求使用newnew运算符动态申

30、请数据运算符动态申请数据空间存放数据。空间存放数据。使程序执行后的输入输出界面为使程序执行后的输入输出界面为:Input 10 integers:Input 10 integers:1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10-The result-The result-10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 39#include#include void main()void main()intint i,i,*a,a,*p;p;a=new int10;a=new int10;coutcoutinput 10 i

31、ntegers:input 10 integers:endlendl;for(i=0;i10;i+)for(i=0;i*(a+i);(a+i);/也可用也可用ai ai coutcout-The result-The result-=a;p-)for(p=a+9;p=a;p-)coutcout*p;p;coutcoutendlendl;406.6 6.6 指针与数组指针与数组 -参看书参看书p142p142的的6.2.36.2.3小节小节 1.1.分量为指针的数组分量为指针的数组-参看书参看书p143p143的的6.2.36.2.3小节的小节的3 3 其说明格式为其说明格式为(一维数组时一维数

32、组时)：*(多维时多维时,将指定多个方括号括起的将指定多个方括号括起的)41例例1 1：intint w,x,y,z,A210;w,x,y,z,A210;intint *p14=&w,&x,&y,&z;p14=&w,&x,&y,&z;/p1 /p1数组的数组的4 4个分量均为个分量均为intint*型指针型指针(变量变量)intint *p22=A0,A1;p22=A0,A1;/A0/A0表示表示A A数组的第一行，为含有数组的第一行，为含有1010个元素的个元素的/一维数组一维数组(的数组名的数组名)，表示一个常量地址。，表示一个常量地址。42例例2 2：char char*name5=na

33、me5=ZhaolinZhaolin,MazhigangMazhigang,Liguoping,Sunyingmin,MazilanLiguoping,Sunyingmin,Mazilan;/每一分量每一分量nameinamei均为均为“charchar*”类型的类型的 /指针指针(变量变量)，从而均可被赋予一个字符串值。，从而均可被赋予一个字符串值。432.2.指向数组的指针指向数组的指针 -参看书参看书p142p142的的6.2.36.2.3小节的小节的2 2 把数组作为整体，指向这样一个整体把数组作为整体，指向这样一个整体的指针被称为指向数组的指针。其说明格的指针被称为指向数组的指针。其

34、说明格式如下：式如下：(*)44 例例:intint(*pa)4;pa)4;/pa/pa为指针，指向一维数组，数组含为指针，指向一维数组，数组含4 4个个intint型分量。型分量。/可理解为可理解为*papa为具有为具有4 4个个intint型分量的一维数组名型分量的一维数组名 intint A34=11,12,13,14,21,22,23,24,A34=11,12,13,14,21,22,23,24,31,32,33,34 ;31,32,33,34 ;pa=A;pa=A;/pa/pa指向指向A A数组的第一行数组的第一行 45 coutcout(*pa)0 (pa)0 (*pa)1 (pa

35、)1 (*pa)2pa)2 (*pa)3pa)3endlendl;/输出第一行输出第一行4 4元素元素pa+;pa+;/一步向后一步向后“迈过迈过”papa所指向的那一个一维数组所指向的那一个一维数组/的整体大小，使的整体大小，使papa指向指向A A数组的第二行数组的第二行coutcout(*pa)0 (pa)0 (*pa)1 (pa)1 (*pa)2pa)2 (*pa)3pa)3endlendl;/输出第二行输出第二行4 4元素元素 46 3.3.指向指针的指针指向指针的指针 (多重指针，间接再间接多重指针，间接再间接)例例:intint x,x,*p,p,*q;q;/q/q为指向指针的指

36、针为指向指针的指针x=123;x=123;p=&x;p=&x;q=&p;q=&p;coutcoutx=xx=xendlendl;coutcout*p=p=*ppendlendl;coutcout*q=q=*qqendlendl;/x,/x,*p,p,*q q之值均为之值均为12312347 intint*a;a;a=new a=new intint*3;3;/a /a为指针，指向具有为指针，指向具有3 3个个“intint*”数据数据/的数组的数组(即元素均为指针的数组即元素均为指针的数组)for(i=0;i3;i+)for(i=0;i3;i+)*(a+i)=new int4;(a+i)=ne

37、w int4;/*分配分配3 3批动态空间批动态空间(每批为每批为4 4个个intint大小大小)，并使上述数，并使上述数组元素指针指向它们。此时的组元素指针指向它们。此时的a a实际上是一个实际上是一个3 3行行4 4列的数列的数组，也可通过组，也可通过aijaij的形式访问各元素。的形式访问各元素。*/484.4.指针与数组使用示例指针与数组使用示例 读下面的程序，给出它执行后所显示的结果读下面的程序，给出它执行后所显示的结果(利用指针利用指针实现动态数组功能实现动态数组功能)。#include#include void main()void main()intint lin,col,i,

38、jlin,col,i,j;coutcoutlinlincolcol;/任意输入行数任意输入行数linlin及列数及列数colcolintint*b;b;b=new b=new intint*linlin;/linlin(行数行数)个个“intint*”指针指针for(i=0;ifor(i=0;ilin;ilin;i+)+)bi=new bi=new intcolintcol;/每行有每行有colcol(列数列数)个个intint数数 /此时的此时的b b成为动态成为动态(大小大小)的二维数组的二维数组49 for(i=0;ifor(i=0;ilin;ilin;i+)+)for(j=0;j fo

39、r(j=0;jcol;jcol;j+)+)bij=i+j;bij=i+j;/可按下标方式使用各数组元素，给可按下标方式使用各数组元素，给b b数组赋值数组赋值for(i=0;ifor(i=0;ilin;ilin;i+)+)/按按linlin行行colcol列格式显示出列格式显示出b b数组各元素数组各元素 for(j=0;jfor(j=0;jcol;jcol;j+)+)coutcoutbij ;bij ;coutcoutendlendl;505.5.字符串处理函数字符串处理函数 -参看书参看书p145p145的的6.2.46.2.4小节的小节的4 4 使用这些函数时要在程序中包含头文件使用这些

40、函数时要在程序中包含头文件string.hstring.h。(1)(1)字符串长度函数字符串长度函数strlenstrlenunsinged strlen(const char*string);(2)(2)字符串拷贝函数字符串拷贝函数strcpystrcpychar*strcpy(char*strDestination,const char*strSource);(3)(3)字符串连接函数字符串连接函数strcatstrcatchar*strcat(char*strDestination,const char*strSource);(4)(4)字符串比较函数字符串比较函数strcmpstrcmpint strcmp(const char*string1,const char*string2);