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第7章指针,7.1指针的基本概念7.2指针变量7.3数组与指针7.4字符串与指针7.5指针数组与指向指针的指针7.6函数与指针7.7程序举例,7.1指针的基本概念（1）直接存取所谓直接存取，是指在程序执行过程中需要存取变量值时，直接存取变量所占内存单元中的内容。（2）间接存取所谓间接存取，是指为了要存取一个变量值，首先从存放变量地址的指针变量中取得该变量的存储地址，然后再从该地址中存取该变量值。,返回目录,在C语言中，用符号“*”表示“指向”，反映指针变量与它所指的变量之间的联系：（1）在变量类型说明中，变量前加“*”用于区别于普通变量。（2）在表达式中，变量前加“*”表示间接访问。,7.2指针变量7.2.1指针变量的定义与引用变量的指针就是变量的地址，即指针变量用于存放变量的地址（即指向变量）。定义指针变量的一般形式为类型标识符*指针变量名；,返回目录,下面对指针变量作几点说明：（1）指针变量名前的“*”表示该变量为指针变量，而指针变量名不包含该“*”。（2）一个指针变量只能指向同一类型的变量。（3）指针变量中只能存放地址，而不能将数值型数据赋给指针变量。（4）只有当指针变量中具有确定地址后才能被引用。（5）与一般的变量一样，也可以对指针变量进行初始化。,7.2.2指针变量作为函数参数与普通变量一样，指针变量也可以作为函数参数。利用指针变量作为函数的形参，可以使函数通过指针变量返回指针变量所指向的变量值，从而实现函数调用函数与被调用函数之间数据的双向传递。在用指针变量作为函数形参时，其实参也应为指针变量。,例7.2利用指针变量实现两个变量值的互换。其C程序如下：#includestdio.hswap(p1，p2)int*p1，*p2；intt；t*p1；*p1*p2；*p2t；return；main()inta，b；scanf(%d，%d，&a，&b)；printf(a%d，b%dn，a，b)；swap(&a，&b)；printf(a%d，b%dn，a，b)；,7.3数组与指针7.3.1数组的指针与数组元素的指针所谓数组的指针是指数组的首地址。数组元素的指针是指数组元素的地址。因此，同样可以用指针变量来指向数组或数组元素。,返回目录,例7.3下列C程序是从键盘为数组元素输入数据：#includestdio.hmain()inta10，i；for(i0；i10；ii1)scanf(%d，&ai)；printf(n)；for(i0；i10；ii1)printf(%5dn,ai)；,也可以直接使用数组名，将上述程序改为#includestdio.hmain()inta10，i；for(i0；i10；ii1)scanf(%d，ai)；printf(n)；for(i0；i10；ii1)printf(%5dn,*(ai)；,还可以使用指针变量，将上述程序改为#includestdio.hmain()inta10，*pa，i；for(i0；i10；ii1)scanf(%d，pi)；printf(n)；for(i0；i10；ii1)printf(%5dn,*(pi)；,使用指针变量后，指针变量所指向的数组元素也可以用下标的形式，又可以将上述程序改为#includestdio.hmain()inta10，*pa，i；for(i0；i10；ii1)scanf(%d，pi)；printf(n)；for(i0；i10；ii1)printf(%5dn,pi)；以上四个程序是等价的。,下面对数组与指针作几点说明：（1）指针变量可以指向数组中的任何一个元素。（2）用于指向数组或数组元素的指针变量类型必须与数组类型相同。（3）C语言规定，当指针变量p指向数组的某一元素时，p1将指向下一个元素。（4）C语言规定，数组名代表数组的首地址，但它是固定不变的，即不能对数组名进行赋值（即赋以新的地址值）。,7.3.2数组指针作为函数参数一般来说，在数组指针作函数参数时，有以下四种情况：（1）实参与形参都用数组名。例如，main()f(x，n)inta10；intx，n；f(a，10)；,（2）实参用数组名，形参用指针变量。例如，main()f(x，n)inta10；int*x，n；f(a，10)；,（3）实参与形参都用指针变量。例如，main()f(x，n)inta10，*pa；int*x，n；f(p，10)；,（4）实参用指针变量，形参用数组名。例如，main()f(x，n)inta10，*pa；intx，n；f(p，10)；,7.3.3多维数组与指针1对多维数组的理解2多维数组的指针多维数组的指针有以下两种。（1）指向数组元素的指针变量,例7.5下列C程序是将一个二维数组中的元素按矩阵方式输出。#includestdiohmain()staticinta341，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12；int*p；for(pa0；pa012；pp1)if(pa0)%40)printf(n)；printf(%5d，*p)；printf(n)；,（2）指向数组行的指针变量所谓指向数组行的指针变量p，是指当p指向数组的某一行时，p1将指向数组的下一行。即：如果p&ai时，则p1&ai1。定义指向数组行的指针变量的一般形式如下：类型标识符(*指针变量名)数组行元素个数；,7.4字符串与指针7.4.1字符串指针在C语言中，表示一个字符串有以下两种形式：（1）用字符数组存放一个字符串。（2）用字符指针指向一个字符串。,返回目录,字符数组和字符指针变量都能实现字符串的存储与运算。两者既有联系又有区别，主要体现在以下几个方面：（1）字符数组由元素组成，每个元素中存放一个字符；而字符指针变量中存放的是地址，也能作为函数参数。（2）对数组赋初值要用static存储类别。（3）只能对字符数组中的各个元素赋值，而不能用赋值语句对整个字符数组赋值。（4）字符数组名虽然代表地址，但数组名的值不能改变。,（5）可以用下标形式引用指针变量所指向的字符串中的字符。（6）可以通过输入字符串的方式为字符数组输入字符元素；但不能通过输入函数让字符指针变量指向一个字符串，因为由键盘输入的字符串，系统是不分配存储空间的。（7）可以用指针变量指向的字符串来表示程序中的任何字符串，如printf函数中的格式字符串。,7.4.2字符串指针作为函数参数一般来说，当需要在两个函数之间传递字符串时，可以采用以下四种形式：（1）实参与形参都用字符数组名。（2）实参用字符数组名，形参用字符指针变量。（3）实参与形参都用字符指针变量。（4）实参用字符指针变量，形参用字符数组名。,例7.6编写一个能实现字符串复制以及计算字符串长度功能的函数。C程序如下（包括主函数）：intstr_copy(str1，str2)char*str1，*str2；intk；k0；while(str1k!0)str2kstr1k；kk1；str2k0；return(k1)；,#includestdiohmain()charstr120，str220；intk；printf(inputstr1:)；scanf(%s，str1)；printf(str1%sn，str1)；kstr_copy(str1，str2)；printf(str2%sn，str2)；printf(k%dn，k)；,7.5指针数组与指向指针的指针7.5.1指针数组的概念元素值均为指针类型数据的数组称为指针数组。指针数组的定义形式如下：类型标识*数组名数组长度说明；,返回目录,图7.2数组的初始化,如图7.2所示的指针数组：,例7.7指针数组作为矩阵运算函数的参数。在下面的C程序中，主函数中定义了一个54的矩阵，然后调用函数asd()对该矩阵赋值，最后在主函数中按矩阵形式输出。在第6章中曾经提到，在用二维数组作为实参时，在被调用函数中均定义为一维的形参数组，根据二维数组中的元素以行为主存储的原则，将二维数组元素中的两个下标（行标与列标）转换成一维数组元素的下标，从而实现一维数组元素与二维数组元素的对应。因此，在本例的函数asd()中，也用一维形参数组b与主函数中的二维数组a对应。,#includestdiohmain()inti，j，a54；asd(a，5，4)；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)printf(5d，aij)；printf(n)；asd(b，m，n)intm，n，b(或*b)；intk1，i，j；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)bi*njk；kk1；return；,现在利用指针数组来实现二维数组的传递。在主函数中除了定义一个二维数组a（表示矩阵）以外，再定义一个一维指针数组b，并且在该指针数组的每一个元素中对应存放二维数组a中每一行的首地址，即让指针数组b中的每个元素指向二维数组a的对应行。在调用函数asd()时，实参使用一维指针数组b，即将二维数组a中各行的首地址传递给函数asd()。在这种情况下，函数asd()中的形参也是一维指针数组，其中bij表示bi所指向的数组行中第j个元素，实际上就是主函数中的元素aij。其C程序如下：,#includestdiohmain()inti，j，a54，*b5；for(i0；i5；ii1)bi&ai0；asd(b，5，4)；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)printf(5d，aij)；printf(n)；asd(b，m，n)intm，n，*b；intk1，i，j；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)bijk；kk1；return；,利用指针数组来实现二维数组的传递还可以这样来实现：在主函数中只定义一个一维指针数组，然后利用malloc()函数为该指针数组中的每一个元素指向一个能存放4个整型元素的存储空间，每一个存储空间正好可以存放整型二维数组中一行的4个元素。这样，一维指针数组b中所有元素所指向的存储空间就可以作为二维数组的存储空间。其C程序如下：,#includestdioh#includestdlibhmain()inti，j，*b5；for(i0；i5；ii1)bimalloc(4*sizeof(int)；asd(b，5，4)；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)printf(5d，bij)；printf(n)；asd(b，m，n)intm，n，*b；intk1，i，j；for(i0；i5；ii1)for(j0；j4；jj1)bijk；kk1；return；,7.5.2指向指针的指针指向指针的指针就是指向指针型数据的指针。如char*p；其中*p等价于*(*p)。,例7.8下列C程序是利用指针的指针来指向数组中的各元素并输出。#includestdiohmain()staticinta51，2，3，4，5；staticint*num5&a0，&a1，&a2，&a3，&a4；int*p，k；pnum；for(k0；k5；kk1)printf(%5d，*p)；pp1；printf(n)；,7.5.3main函数的形参C语言中的主函数是可以有参数的。带参数main函数的一般形式如下：main(argc，argv)intargc；char*argv；其中argv是一个字符型的指针数组，每个元素可以指向一个字符串。需要说明的是，带参数main函数中的两个参数名不一定非要是argc与argv，也可以是别的名字。,例7.9编写一个命令程序，其命令符为file，用以输出命令行中除命令符外以空格分隔的所有字符串（一行输出一个字符串）。其C程序如下：/*filec*/#includestdiohmain(intargc，char*argv)intk；for(k1；kargc1；k)printf(%sn，argvk)；,将上述程序以文件名file.c存放，然后在TurboC系统中进行编译连接：tccfile生成可执行程序文件fileexe。运行结果为filenewgoodChinaasdfg（此为命令行，以下四行为程序输出结果）newgoodChinaasdfg,7.6函数与指针7.6.1用函数指针变量调用函数在C语言中，指针不仅可以指向整型、字符型、实型等变量，还可以指向函数。一般来说，程序中的每一个函数经编译连接后，其目标代码在计算机内存中是连续存放的，该代码的首地址就是函数执行时的入口地址。在C语言中，函数名本身就代表该函数的入口地址。所谓指向函数的指针，就是指向函数的入口地址。指向函数的指针变量定义形式如下：数据类型标识符(*指针变量名)()；其中()不能省略。定义了函数指针变量后，就可以通过它间接调用它所指向的函数。,返回目录,下面对指向函数的指针作几点说明：（1）可以通过指向函数的指针变量来调用函数。（2）在给函数指针变量赋值时，只需给出函数名，不必给出参数。如上例中的pft；（3）对函数指针变量运算是没有意义的。若p为函数指针变量，则pp1是没有意义的。,7.6.2函数指针变量作为函数参数当函数指针作为某函数的参数时，可以实现将函数指针所指向的函数入口地址传递给该函数。,7.7程序举例例7.11编写一个函数，计算直到最后一项的绝对值x2n10.0001为止，并返回此时的n值。其中x在主函数中从键盘输入。,返回目录,其C程序如下：#includemathh#includestdiohdoublearctan(doublex，int*n)intk，m0；doublef，d，s；fx；sx；domm1；ff*x*x；df/(2*m1)；ssd；,while(fabs(d)00001)；*nm；return(s)；main()intn；doublex，s；printf(inputx:)；scanf(%lf，&x)；sarctan(x，&n)；printf(n%dns%fn，n，s)；,
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