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C程序设计,计算机基础教研室,第 8 章,指 针,重庆工学院计算机学院,第 8 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 得到多于一个的函数返回值,指针是一种特殊的数据类型； 指针概念是C语言中较难理解和较难掌握的概念。,8.1指针与指针变量的概念,要明白什么是指针，必须弄清楚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。,变量与地址,程序中: int i; float k;,内存中每个字节有一个编号-地址,i,k,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,指针与指针变量 指针：一个变量的地址 指针变量：专门存放变量地址的变量 在语言中，指针是一种特殊的变量，它是存放地址的。,2000,指针,指针变量,变量的内容,变量的地址,变量的直接访问与间接访问 直接访问：按变量地址存取变量值 间接访问：通过存放变量地址的变量去访问变量,例 i=3; -直接访问,3,例 *i_pointer=20; -间接访问,20,两种访问方式：相当于某人甲（系统）要找某人乙（变量）来类比，有两种方法： （1）甲知道乙在何处，直接去找就是（即直接访问）。 （2）甲不知道乙在哪，但丙（指针变量）知道，此时甲可以这么做：先找丙，从丙处获得乙的去向，然后再找乙（即间接访问）。 指针变量与其所指向的变量之间的关系,两种访问方式的特点,8.2 指针变量的定义和引用,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,例 int *p1,*p2; float *q ; static char *name;,注意： 1、int *p1, *p2; 与 int *p1, p2; 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，应用前必须先赋值,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；,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; 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) . ,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,指针变量是一种特殊的变量，变量中存放的不是某种数据类型的数据，而是另一个变量或常量的地址。 指针变量的操作主要包括： （1）取地址运算“ 则 p1= /*p2指针赋值*/ （2）指针变量运算： 指针变量：只有加或减的操作（ +，-，+，-） 指针由当前所指向的位置向前或向后移动n个数据元素的位置。移动后的实际地址为：p n*sizeof(数据类型) （3）指针的关系运算 指向同种数据类型的指针可作关系运算，表示它们所存放的地址之间的关系。 可使用的运算符： , = = , !=,8.3 指针和地址运算,例 指针例题,main() int a; int *pa= ,运行结果： a:10 *pa:10 scanf(%d,%d, ,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值传递 特点：不共享内存,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 p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,5,9,2000,2002,5,9,COPY,5,例 将数从大到小输出地址传递，共享内存,“双向”传递,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,编译警告！ 结果不对！,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！,数组在内存中，每一个数组元素都有一个固定的地址，这个地址可以用指针变量来进行操作。 数组中指针的概念： 数组的指针数组在内存中的起始地址； 数组元素的指针数组元素在内存中的起始地址 指向数组的指针变量的定义 int array10, *pointer=array; int array10, *pointer= 数组名代表数组在内存中的起始地址（即下标为0的元素的地址），所以可用数组名给指针变量赋值 数组元素的引用 既可用下标法，也可用指针法。使用下标法，直观；而使用指针法，能使目标程序占用内存少、运行速度快,8.4 指针与数组,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,指针在数组及其它的运算 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; (),指针变量与其指向的变量具有相同数据类型,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 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; 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,数组元素表示方法, 变址运算符 ai *(a+i),ai pi *(p+i) *(a+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） int y,*p= ,输出：5 6,例 注意指针变量的运算,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 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-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=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; 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=arr;parr+10;p+) printf(%d ,*p); ,实参用指针变量,形参用数组,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: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 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2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,行指针与列指针,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,a+i= int *p; for(p=a0;pa0+12;p+) if(p-a0)%4=0) printf(n); printf(%4d ,*p); ,p=*a; p=,指向一维数组的指针变量（指向m个元素构成的一维数组指针变量） 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, (*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 一维数组指针变量举例,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;i3;i+,p+) for(j=0;j4;j+) printf(%d ,*(*p+j); printf(n); ,p=a0; p=*a; p=, p0j,例 二维数组与指针运算,main() int a34=1,2,3,4,3,4,5,6,5,6,7,8; int i; int (*p)4=a,*q=a0; for(i=0;i3;i+) if(i=0) (*p)i+i/2=*q+1; else p+,+q; for(i=0;i3;i+) printf(%d,aii); printf(%d,%dn,*(int *)p),*q); ,运行结果：2，4，7，5，3,2,二维数组的指针作函数参数 用指向变量的指针变量 用指向一维数组的指针变量 用二维数组名,例 3个学生各学4门课，计算总平均分，并输出第n个学生成绩,main() void average(float *p,int n); void search(float (*p)4,int n); float score34= 65,67,79,60,80,87,90,81, 90,99,100,98; average(*score,12); search(score,2); ,void average(float *p,int n) float *p_end, sum=0,aver; p_end=p+n-1; for(;p=p_end;p+) sum=sum+(*p); aver=sum/n; printf(average=%5.2fn,aver); void search(float (*p)4, int n) int i; printf( No.%d :n,n); for(i=0;i4;i+) printf(%5.2f ,*(*(p+n)+i); ,列指针,行指针,函数说明,float p4, pni,例： 3个学生各学4门课，计算总平均分，并查找一门以上课不及格学生， 输出其各门课成绩, pji,二维数组与一维数组指针变量的关系 如 int a510 与 int (*p)10; 二维数组名是一个指向有10个元素的一维数组的指针常量 p=a+i 使 p指向二维数组的第i行 *(*(p+i)+j) aij 二维数组形参实际上是一维数组指针变量， 即 int x 10 int (*x)10 变量定义(不是形参）时两者不等价 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节）；而给a分配2*5*10字节的内存区,8.5 指针与字符串 字符串表示形式 用字符数组实现,例 main( ) char string=“I love China!”; printf(“%sn”,string); printf(“%sn”,string+7); ,用字符指针实现,例 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 love China!”;,*string!=0,字符串指针作函数参数,例 用函数调用实现字符串复制,（1）用字符数组作参数,（2）用字符指针变量作参数,void copy_string(char from,char to) int i=0; while(fromi!=0) toi=fromi; i+; toi=0; main() char a=I am a teacher.; char b=You are a student.; printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b); copy_string(a,b); printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b); ,void copy_string(char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=*from; *to=0; 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); ,字符指针变量与字符数组 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; 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,例 char str10; scanf(“%s”,str); () 而 char *cp; scanf(“%s”, cp); (),改为: char *cp,str10; cp=str; scanf(“%s”,cp); (),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 数组名是指向数组首地址的地址常量 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等 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,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; (),scanf(“%s”,str); printf(“%s”,str); gets(str); puts(str);,8.6 指针数组和多级指针 如果希望使用多个指针变量来操作，可定义指针数组 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 *数组名数组长度说明； 例 int *p4;,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,指针数组赋值与初始化,指针数组赋值与初始化,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,main() int b23,*pb2; int i,j; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+) bij=(i+1)*(j+1); pb0=b0; pb1=b1; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+,pbi+) printf(b%d%d:%2dn,i,j,*pbi); ,例 用指针数组处理二维数组,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) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,i=0,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) 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,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() 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) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great 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) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,多级指针 定义: 指向指针的指针 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,定义形式：存储类型 数据类型 *指针名； 如 char *p;,例 int i, *p; p= ()/p是二级指针，不能用变量地址为其赋值,指针本身的存储类型,最终目标变量的数据类型,*p是p间接指向对象的地址 *p是p间接指向对象的值,例 int i=3; int *p1; int *p2; p1=,多级指针,例 三级指针 int *p; 四级指针 char *p;,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=r; r=s; s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,2000,2002,2000,输出: 1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=r; r=s; s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,输出: 1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=*r; *r=*s; *s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,2000,2002,2000,输出: 2,1,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=*r; *r=*s; *s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,输出: 2,1,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： 644 : good bye,用*p可输出地址(%o或%x), 也可用它输出字符串(%s),*(p+),二级指针与指针数组的关系 int *p 与 int *q10 指针数组名是二级指针常量 p=q; p+i 是qi的地址 指针数组作形参，int *q 与int *q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,8.7 指针变量与函数,函数是程序的基本单位，在函数操作中，函数的定义、函数调用、函数参数的传递、函数的返回值，在程序设计中必须进行设计考虑，在该操作中，可以使用指针变量来进行。 指针型函数（返回指针值的函数） 作用：函数返回的值，不是数值，而是地址 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,main() float score4=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, ,函数指针 函数在编译时被分配的入口地址,用函数名表示,函数指针变量赋值:如p=max;,函数返回值的数据类型,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,指向函数的指针变量（函数指针） 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说明,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,%d, ,main() int max(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,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,2002,2000,*,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2002,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,3,2,*,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,不能返回形参或局部变量 的地址作函数返回值,200A,命令行参数 命令行：在操作系统状态下，为执行某个程序而键入的一行字符 命令行一般形式：命令名 参数1 参数2参数n,main(int argc, char *argv) ,命令行参数传递,带参数的main函数形式：,C:TC copy.exe source.c 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,/*test.c*/ main(int argc, char *argv) while(argc1) +argv; printf(%sn,*argv); -argc; ,main(int argc, char *argv) while(argc-0) printf(%sn,*argv+); ,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!,运行结果：test hello world!,8.8 指针与动态内存分配,动态存储的概念 动态内存分配是指在程序运行时为程序分配内存的一种方法。 一般计算机设计语言都是通过指针实现这种访问。用一个指针指向动态分配得到的存储块（将存储块的地址存入指针），此后通过对指针的间接操作，就可以使用这个存储块了。这就是动态内存分配的原理， 语言的动态存储管理方式 C 语言动态存储管理由一组标准库函数实现，它们包含在malloc.h或stdlib.h头文件中。共有四个。,（1）存储分配函数malloc 调用形式： void *malloc(unsigned size) 功能：在内存的动态存储区中分配一块长度为“size”字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。若分配不成功（如size值过大），返回空指针（NULL）。 （2）带计数和清零的动态存储分配函数calloc 调用形式： void *calloc(unsigned n,unsigned size) 功能：在内存动态存储区中分配n块长度为“size”字节的连续区域，分配时还把存储块全部清零。函数的返回值为该区域的首地址。若分配不成功，返回空指针（NULL）。,（3）动态存储释放函数free 调用形式： void free(void *ptr) 功能：释放ptr所指向的一块内存空间，被释放区应是由malloc或calloc函数所分配的区域。free函数无返回值，因为释放总是成功的。 （4）分配调整函数realloc 调用形式：void *realloc(void *p, unsigned size); 功能：本函数用于更改以前做过的存储分配，改变原来分配的存储空间的大小。函数返回值是新分配的存储空间的首地址，与原来分配的首地址不一定相同。,例 下列定义的含义 （1）int *p3; （2）int (*p)3; （3）int *p(int); （4）int (*p)(int); （5）int *(*p)(int); （6）int (*p3)(int); （7）int *(*p3)(int);,9,第九章,编译预处理,宏定义 文件包含 条件编译 【编译】C编译系统对源程序进行：词法和语法分析，代码生成，优化 .OBJ文件 【编译预处理】编译前对源程序进行一些预加工（改善程序设计环境/模块化设计） 编译预处理命令均以#开头，未尾不加分号 可出现在程序的任何位置，其作用范围：出现点至所在源程序未尾。,编译预处理,预处理功能 C语言的预处理程序负责分析和处理以“#”为首字符的预处理控制行。预处理是在编译前进行的。 预处理控制行主要有： 宏替换、文件包含、条件编译和行控制等。 宏替换 define预处理命令不仅可以定义符号常量及字符串，而且也可以定义带参数的宏。 1. 简单的字符串替换 一般形式 #define 宏标识符 字符串 通常“宏标识符”用大写字母表示，用空格分开，末尾不带“;”, 以换行符结束。,例如: #define N 10 #define TRUE -1 #define FALSE 0 #define ON 1 #define OFF 0 #define YES 1 #define NO 0 #define PI 3.14159 #define E 2.7183 #define BLACK 0 #define BLUE 1 #define BEGIN #define END ,使用宏替换可增加程序的可移植型。 例如：在程序中定义显示工作摸式为640*350， #define XMAX 639 #define YMAM 349 当改为1024*1024时，可定义如下： #define XMAX 1023 #define YMAX 1023 这就增加了图形程序对硬件环境的适应性。 2. 带参宏定义及宏调用 与函数可带形式参数一样,宏标识符也可带有参数。 在程序中可用实参数替带形式参数，实现宏调用。,宏定义的一般格式： #define 宏标识符(形参数表) 表达式 宏调用的一般形式: 宏标识符(实参数表) 例如: #define MAX(a,b) (ab)?a:b main( ) int x,y; x=10;y=20; printf(”The maximum data is :%d”,MAX(x,y); 替换过程: printf(”The maximum data is :%d”,(xy)?x:y);,1、宏定义 格式 #define 宏名 宏体 宏名和宏体均为字符串，前者必须符合标识符命名规则。预处理时在程序中用宏体替换宏名。 注意：可以用 #undef 宏名 终止该宏名的作用范围。,宏定义的撤消: #undef 宏标识符,定义符号常量,【例一】 #define M 3 #define N (M+1) #define NN N*N/2 main() clrscr(); printf(NN=%d,NN); printf(5*NN=%dn,5*NN); ,结果：NN=8，5*NN=40,【讨论】 如果第二行改为： #define N M+1,结果： NN=6，5*NN=18,带参数的宏定义 格式 #define 宏名（参数表） 宏体,【例二】 #define PI 3.14159 #define s(r) PI*r*r main() float a=1,sum; sum=s(a); printf(r=%.0f,s=%fn,a,sum); ,结果： r=1,s=3.141590,带参数的宏定义,【例三】 #define PT 5.5 #define s(A) PT*A*A main() int a=1,b=2; printf(%4.1fn,s(a+b); ,结果：9.5,【讨论】注意s(a+b)不是函数，它不做任何计算（如果是函数，则s(a+b)为s(3)，结果49.5）,s(a+b)=5.51212=9.5,带参数的宏定义,【例四】选择正确答案 #include stdio.h #define SUM(y) 1+y main( ) int x=2; printf(%dn,SUM(5)*x); A) 10 B) 11 C) 12 D) 15,结果：B,2、文件包含,#include 标准方式 只按标准方式(系统存放C库函数头文件所在目录)查找所要包含的文件 对TC,默认只在tcinclude目录下查找 #include “ “ 先在源文件所在目录找指定头文件，若无再按标准方式找（更保险）,功能：把给定的包含文件的内容嵌入到一个源程序文件中。 #include ”文件名“ 或： #include ,包含文件示意图,特别警示 文件包含不可以彼此互相包含，否则容易造成嵌套定义函数，这是C语言不允许的。,包含文件的存放地点,由文件路径和文件名指定,并放入双引号或尖括号中。 系统约定的查找顺序是： 双引号：源文件所在的当前文件目录系统指定的标准目录 尖括号：直接查找指定的标准目录 For example：用户在当前目录中定义有“font.h”文件,在编译程序的系统标准目录中也定义有一个同名“font.h”文件。 当用户需要使用自己定义的“font.h”文件时: 应使用: #include ”font.h” ! 若使用: #include 将嵌入系统标准目录中的“font.h”,而不是用户自定义的头文件。,3、条件编译,根据条件决定是否编译某一组语句。常用形式：, 如果标识符被定义过* 如果标识符未被定义过 #ifdef 标识符 #ifndef 标识符 程序段1 程序段1 /*编译此程序段*/ #else #else/*#else部分可省略*/ 程序段2 程序段2 /*反之，编译此程序段*/ #endif #endif *此处指标识符用#define等命令定义过。, #if 表达式 /*如果表达式为真*/ 程序段1 /*编译程序段1*/ #else 程序段2 /否则*编译程序段2*/ #endif,如果用： if 表达式 程序段1 else 程序段2,亦可实现以上功能，但程序段1，2均要编译。如果它们比较大，生成的exe文件就很大。,3、条件编译,3、条件编译,【例一】 #define DEBUG 0 main() int a=10,b=20,c; clrscr(); c=a/b; #ifdef DEBUG printf(a=%d,b=%dn,a,b); #endif printf(c=%dn,c); ,结果： a=10,b=20 c=0,【讨论】 如果#define DEBUG呢？,结果不变,如果没有#define行呢？,只输出c=0,6、以下程序运行结果是 。 #define SQR(x) x*x main( ) int a=10, k=2, m=1; a/=SQR(k+m); printf(%dn, a); ,2,3、条件编译, #ifndef 条件编译 一般形式: #ifndef 标识符/*如果表达式为真*/ 程序段1 /*编译程序段1*/ #else 程序段2/否则*编译程序段2*/ #endif 作用是,如果标识符未被定义,则编译程序段1,否则编译程序段2。 例如：,3 条件编译,#define USA 1 main( ) #ifdef USA printf(”currency is dollarn”); #else printf(”currency is poundn”); #ifndef FRANCE printf(”franc cant be usedn”); #endif 运行结果: currency is dollar franc cant be used,1. C语言的预处理功能是由预处理程序实现的。预处理命令行都要以“#”开始，可以出现在源程序文件中的任何地方，通常把宏定义和文件包含放在文件的开头。 2. 宏定义中的简单字符串替换用于定义符号常量,带参数宏定义与宏调用与函数定义和函数调用类似。但宏的参数不存在数据类型，可适用于任何类型参数。包含文件是使用#include将要包含的文件插入该命令行的相应位置处。被包含的文件名必须用双引号或尖括号括起来。条件编译是按条件(分别按表达式值、标识符是否被定义、标识符是否未被定义三种情况)有选择地编译某个程序段。,小结：,第十一章 复杂数据类型,结构体、线性链表、共用体与枚举,本章学习指导,在日常生活中，我们常会遇到一些需要填写的登记表，如住宿表、成绩表、通讯地址等。在这些表中，填写的数据是不能用同一种数据类型描述的，在住宿表中我们通常会登记上姓名、性别、身份证号码等项目；在通讯地址表中我们会写下姓名、邮编、邮箱地址、电话号码、E-mail等项目。这些表中集合了各种数据，无法用前面学过的任一种数据类型完全描述。 复杂数据类型结构体、线性链表、共用体和枚举类型，包括它们的定义、变量的说明和应用。,11.1结构体,【问题】什么是结构体类型？什么是结构体变量？结构体类型与数组类型有什么区别和联系？,11.2.1 结构体类型的定义,结构体类型的定义形式为： struct 类型名 成员项表列； 例如包含上图中全部类型数据的结构体类型的定义如下： struct person /* 结构体类型名 */ char name20; /* 以下定义成员项的类型和名字 */ int age; char sex; long num; char nation; char address20; long tel; ;,11.2.2 结构体变量的定义和引用,结构体变量的说明有三种方法： 1.用已定义的结构体类型名定义变量。 例如： struct person student，worker； /* 定义了两个结构体变量student和worker */ 用上面的结构体类型还可再定义变量： struct person men，women；,2.在定义结构体类型的同时定义结构体变量。例如： struct person char name20; int age; long tel; student，worker；一般的形式为： struct 类型名 成员项表列 变量名表列；这样定义的结构体类型也还可多次使用，如： struct person men，women；,3.不定义结构体类型名，直接定义结构体变量。 一般形式为： struct 成员项表列 变量名表列；,结构体变量的引用,1. 无嵌套的情况,引用结构体变量成员的形式为： 结构体变量名成员名,其中的“.”叫“结构体成员运算符”，这样引用的结构体成员相当于一个普通变量 ，例如： student.num /* 结构体变量student的成员num，相当于一个长整型变量 */ student.name /* 结构体变量student的成员name,相当于一个字符数组名 */,在有嵌套的情况下，访问的应是结构体的基本成员，因为只有基本成员直接存放数据，且数据是基本类型或上面介绍的数组类型，引用形式为： 结构体变量名结构体成员名结构体成员名基本成员名 即从结构体变量开始，用成员运算符“.”逐级向下连接嵌套的成员直到基本成员，不能省略，例如： student.birthday.year /* 基本成员year ，相当于一个整型变量 */,2.有嵌套的情况,11.2.3 结构体变量的赋值1 结构体变量的初始化,在以上结构体变量的三种定义的同时都可以进行初始化赋值，例如： struct person stud1=Wang Li,18, M,34011, h,12,13 Bejing Road,2098877, stud2=Yu Ping,19, F,34082, h,12,25 Hefei Road,5531678; 注意初始化数据应与类型中的各个成员在位置上一一对应。对于嵌套的结构体类型变量，初始化是对各个基本类型的成员赋初值，例如： struct person student=Wang Li,12,5,1974, M,340201,h,12,13 Bejing Road,2098877;,1.结构体变量的赋值、输入和输出,由于结构体各个成员的类型不同，对结构体变量赋值也只能对其成员进行,结构
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