C语言第10章(谭浩强).ppt

1,第10章指针,指针可以有效地表示复杂的数据结构；能动态的分配内存、使用字符串和数组；能在调用函数时获得1个以上的结果；能直接处理内存单元地址等。掌握指针的应用，可以使程序简洁、紧凑、高效。,2,10.1地址和指针的概念一、变量的地址计算机内存区的每一个字节都有一个编号。在对程序进行编译时，系统会给变量分配内存单元，这个内存单元的地址就是变量的地址。系统根据不同的数据类型分配不同字节的空间。,内存单元地址内存单元内容不同,编译时是把变量名转换为变量的地址如：scanf(“%d”,3,二、变量的访问方式1.直接访问按变量地址存取变量值的方式称为“直接访问”方式。2.间接访问假如定义变量j存放变量i的地址。,如：j=,4,三、指针变量由于通过地址可以找到所需变量的存储单元，所以c语言把地址称为指针。指针：一个变量的地址称为该变量的指针。例如：地址2000是变量i的指针。指针变量：专门存放变量地址的变量叫指针变量。注意：指针和指针变量的区别如：j为指针变量，它存放整型变量i的地址我们称，指针变量j指向整型变量i,5,10.2变量的指针和指向变量的指针变量变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量，用来指向另一个变量。,6,注意：在c程序中用*表示指向，若定义了i_pointer为指针变量，那么*i_pointer就是i_pointer指向的那个变量。*i_pointer相当于i都代表3(值),/*指针i_pointer指向了变量i*/,一、如何定义一个指针变量形式：基类型*指针变量名指针只能指向基类型规定的类型变量例如：inti,j;floatx;int*i_pointer,*j_pointer;那么，如何使一个指针变量指向另一个变量呢？可以:i=3;i_pointer=,7,在定义指针变量时注意：,（1）定义指针变量时，变量前面的*是表示该变量是指针型的，其变量名是i_pointer,而不是*i_pointer（2）定义指针变量必须指定其类型。为什么？当i_pointer+时，加1代表多少字节才能确定。总结：一个指针变量只能指向同一类型的变量。如：floata;int*pointer;pointer=(错),8,二、指针变量的引用指针变量中只能存放地址（指针）,两个运算符：1.,强调*定义和引用时的区别,9,输出：100,10100,10,*pointer_1=,例10.1通过指针变量访问整型变量main()inta,b;int*pointer_1,*pointer_2;/*区分定义和引用时的区别*/a=100;b=10;pointer_1=,10,说明：若：p1=p2=scanf(“%d,%d”,13,三、指针变量作为函数参数函数的参数可以是整型、实型、字符型等数据或者是数组，还可以是指针类型的。它的作用是将一个变量的地址传送到另一个函数中。,14,例10.3同例10.2输入a和b两个整数，按大小的顺序输出.,main()int*p1,*p2,a,b;scanf(“%d,%d”,voidswap(int*p1,int*p2)inttemp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;,/*指针变量作函数参数，把变量a和b的地址传给形参，这时实参和形参都指向变量a和b*/,/*定义形参，所以要带*/,/*把变量a和b的值交换*/,注意：a和b的值改变了。,15,指针变量作函数参数时，注意：1.指针变量，既可以作为函数的形参，也可以作函数的实参。2.指针变量作实参时，与普通变量一样，也是“值传递”，即将指针变量的值（一个地址）传递给被调用函数的形参（必须是一个指针变量）。注意：被调用函数不能改变实参指针变量的值，但可以改变实参指针变量所指向的变量的值。,16,例10.4输入a、b、c3个整数，按大小顺序输出。,voidswap(int*pt1,int*pt2)/*指针变量作函数形数*/inttemp;temp=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=temp;/*交换变量*/,voidexchange(int*q1,int*q2,int*q3)/*判断大小*/if(*q1*q2)swap(q1,q2);/*指针变量作函数实参*/if(*q1*q3)swap(q1,q3);if(*q2*q3)swap(q2,q3);,main()inta,b,c,*p1,*p2,*p3;scanf(“%d,%d,%d”,17,10.3数组的指针和指向数组的指针变量,既然指针可以指向变量，当然也能指向数组。数组的元素是连续存放的:一般，用下标法表示数组元素，如：a3,10.3.1指向数组元素的指针如何定义指向数组的指针变量？定义与指向普通变量的指针变量的定义方法一样。例如：inta10,*pointer=a;或者：inta10,*pointer;pointer=a;以上是在语句中赋值，分为两步。,inta5=2,4,8,16,32;p1=,2,4,8,16,32,a0,a1,a2,a3,a4,p1,p2,p3,19,10.3.2通过指针引用数组元素如：inta3,*p=a;*p=1;/*相当于a0=1*/(p=1;)(错)注意：当p+1时，则指针p指向同一数组的下一个元素，而不是把地址加1。当p为int型时：p+1相当于使p的值（地址）加2个字节；当p为float型时：p+1相当于使p的值（地址）加4个字节；所以：p+1代表的地址=p+1*d,/*d为数组元素的类型所占的字节数*/,20,说明：如果有inta10,*p=a;，则：（1）p+i和a+i都可以表示数组元素ai的地址，或者说它们都指向a数组的第i个元素。例如：p+9a+9（2）*(p+i)和*(a+i)就是数组元素ai的值。例如：*（p+5）*（a+5）,值都是for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,（3）用指针变量指向数组元素voidmain()inta10,i，*p;for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,（2）用数组名计算数组地址，找到元素的值voidmain()inta10,i;for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,第1、2种方法效率相同，第3种方法的效率更高,for(i=0,p=a;p(a+10);p+)printf(%d,pi);,23,使用指针变量指向数组元素时，需注意：（1）可以通过改变指针变量的值使其指向不同的元素，如p+但是不能用数组名a+（2）使用指针变量，要注意指针的当前值。如下例,main()int*p,i,a5;p=a;for(i=0;i5;i+)scanf(“%d”,p+);printf(“n”);,for(i=0;i5;i+,p+)printf(“%d”,*p);printf(“n”);,p=a；,/*输出数组元素*/,解决办法：？,（3）由上例得出，指针变量可以指向数组以外的内存单元，系统不会报错。,24,*(p+)a0*(+p)a1,若pa0，则,注意：（4）指针变量的运算。p=a;/*指针p指向了数组a的首地址*/1）p+/*使p指向下一个元素*/2）*p+*(p+)/*先得到*p的值，指针p指向下一地址*/如：for(i=0;i5;i+，p+)printf(“%d”,*p);3）*(p+)与*(+p)不同,可改为：for(i=0;i=：判断两个指针指向的数据位置的前后关系=，！=：判断两个指针是否指向同一个数据7）指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何变量。p=NULL;,27,10.3.3用数组名作函数参数数组名作实参时：起始地址形参数组;数组名作形参时：接收实参数组的起始地址实际上，c编译是把形参数组名作为指针变量来处理。如：f(inta,intn)f(int*a,intn),等价,28,例10.7请把数组a中的n个元素按相反的顺序存放。,算法：a0an-1a1an-2aint(n-1)/2an-int(n-1)/2)-1,设循环变量i，ji=0；j=n-1aiaj交换；直到i=(n-1)/2。,i:0(n-1)/2(n-1):j-,29,main()inti,a10=3,5,2,6,8,9,0,1,7,4;for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);inv(a,10);/*数组名a作实参*/for(i=0;i10;i+)printf(%d“,ai);,程序：,voidinv(intx,intn)/*数组名x作形参*/inttemp,i,j,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;temp=xi;xi=xj;xj=temp;,voidinv(int*x,intn)/*指针变量x作形参*/inttemp,*i,*j,*p,m=(n-1)/2;i=x;j=x+n-1;p=x+m;for(;i=p;i+,j-)temp=*i;*i=*j;*j=temp;,指针变量能否作形参？,30,总结：数组及指向数组的指针变量作函数参数时，可有种等价形式P238-239（本质上是一种，即指针数据作函数参数）：（1）形参、实参都用数组名（2）形参、实参都用指针变量（3）形参用指针变量，实参用数组名（4）形参用数组名，实参用指针变量,31,10.3.4指向多维数组的指针多维数组元素的地址inta34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,a数组包括3个元素：a0a1a2，而每个元素又是一个一维数组。因此：aa0第0行printf(FORMAT,a,*a);printf(FORMAT,a0,*(a+0);printf(FORMAT,例10.10输出二维数组有关的值,/*第0行首地址，0行0列元素地址*/,/*第0行0列元素地址*/,/*第0行首地址，第0行0列元素地址*/,/*第1行0列元素地址，第1行首地址*/,/*第1行0列元素地址*/,/*第2行0列元素地址*/,/*第2行首地址*/,/*第1行0列元素的值*/,36,2.指向多维数组的指针变量(1)指向数组元素的指针变量例10.11用指针变量输出数组元素的值。main()inta34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int*p;for(p=a0;pa0+12;p+)if(p-a0)%4=0)printf(“n”);printf(“%4d”,*p);,/*a0代表第0行0列元素地址*/,37,aij在数组（n*m）中的相对位置计算公式：i*m+j(m为数组的总列数)如：a23位置=2*4+3(2)指向由m个元素组成的一唯数组的指针变量例10.11的指针变量p是指向整型数据的，p+1表示指向下一个元素。可以使p不指向整型数据，而指向包含m个元素的一唯数组，这样p+1就表示下一行元素的首地址。,地址？,int(*p)4,i,j;p=a;scanf(“%d,%d”,/*表示p所指的对象是有4个整型元素的数组，p只能指向一个包含4个元素的一唯数组*/,*p,*（p+1）,输入：1，1输出：11,更改后：输入：1，1输出：3,39,3.用指向数组的指针作函数参数例10.13有一个班，3个学生，4门成绩。求所有成绩的平均分，第2个学生的各门成绩。,average(float*p,intn)float*p_end;floatsum=0,aver;p_end=p+n-1;for(;py)z=x;elsez=y;return(z);,intmin(intx,inty)intz;if(xy)z=x;elsez=y;return(z);,intadd(intx,inty)intz;z=x+y;return(z);,voidprocess(intx,inty,int(*fun)(int,int)intresult;result=(*fun)(x,y);printf(“%dn”,result);,voidmain()inta,b;scanf(“%d,%d”,/*函数的入口地址*/,55,10.6返回指针值的函数,一个函数可以返回一个int型、float型、char型的数据，也可以返回一个指针类型的数据。返回指针值的函数（简称指针函数）的定义格式如下：函数类型*函数名(形参表)floatsearch(float(*p)4,intn)float*tp;tp=*(p+n);return(tp);,56,cccccint*seek(int(*pnt_row)3)inti=0,*pnt_col;/*定义一个(列)指针变量pnt_col*/pnt_col=*(pnt_row+1);/*使pnt_col指向下一行之首(作标志用)*/for(;i3;i+)if(*(*pnt_row+i)60)/*某项成绩不合格*/pnt_col=*pnt_row;/*使pnt_col指向本行之首*/break;/*退出循环*/return(pnt_col);,57,/*主函数main（）*/main()intgrade33=55,65,75,65,75,85,75,80,90;inti,j,*pointer;/*定义一个(列)指针变量pointer*/for(i=0;i3;i+)/*控制每个学生*/pointer=seek(grade+i);/*用行指针作实参，调seek()函数*/if(pointer=*(grade+i)/*该学生至少有一项成绩不合格*/*输出该学生的序号和各项成绩*/printf(“No.%dgradelist:”,i+1);for(j=0;j3;j+)printf(“%d”,*(pointer+j);printf(“n”);程序运行结果：No.1gradelist:556575,58,程序说明：（1）主函数中的pointer=seek(grade+i);语句调用seek()函数时，将实参grade+i（行指针)的值，复制到形参pnt_row（行指针变量)中，使形参pnt_row指向grade数组的第i行。（2）在指针函数seek()中：1）pnt_col=*(pnt_row+1);语句*(pnt_row+1)将行指针转换为列指针，指向grade数组的第i+1行第列，并赋值给（列）指针变量pnt_col。2）if(*(*pnt_row+i)60)行pnt_row是一个行指针，指向数组grade的第i行；*pnt_row使指针由行转换为列，指向数组grade的第i行列；*pnt_row+j的值还是一个指针，指向数组的第i行第j列；*(*pnt_rowj)是一个数据（数组元素gradeij的值）。,59,10.7指针数组和指向指针的指针,10.7.1指针数组的概念一个数组，其元素均为指针类型数据，称为指针数组。数组的每个元素都是一个指针数据。指针数组比较适合用于指向多个字符串，使字符串处理更加方便、灵活。定义格式:数据类型*数组名元素个数例如:int*p4由于比*优先级高，因此P先与4结合，形成P4形式，然后再与P前面的“*”结合，“*”表示此数组是指针类型的，每个数组元素相当于一个指针变量，都可指向一个整型变量。例:有若干计算机图书，请按字母顺序，从小到大输出书名。解题要求：使用排序函数完成排序，在主函数中进行输入输出。/*程序功能：指针数组应用示例*/,60,voidsort(char*name,intcount)char*temp_p;inti,j,min;/*使用选择法排序*/for(i=0;i0)/*存在更小的串*/min=j;/*保存之*/if(min!=i)/*存在更小的串，交换位置*/temp_p=namei;namei=namemin;namemin=temp_p;,61,main()char*name5=“BASIC”,”FORTRAN”,”PASCAL”,”C”,”FoxBASE”;inti=0;sort(name,5);/*使用字符指针数组名作实参，调用排序函数sort()*/for(;i5;i+)printf(“%sn”,namei);/*输出排序结果*/程序运行结果：BASICCFORTRANFoxBASEPASCAL,62,程序说明：（1）实参对形参的值传递：sort(name,5)；voidsort(char*name,intcount)（2）字符串的比较只能使用strcmp()函数。形参字符指针数组name的每个元素，都是一个指向字符串的指针，所以有strcmp(namemin,namej)。主函数main()的形参在以往的程序中，主函数main()都使用其无参形式。实际上，主函数main()也是可以指定形参的。案例:用同一程序实现文件的加密和解密。约定：程序的可执行文件名为lock.exe，其用法为：lock+|-，其中“+”为加密，“-”为解密。,63,main(intargc,char*argv)ccccccharc;if(argc!=3)printf(参数个数不对！n);elsec=*argv1;/*截取第二个实参字符串的第一个字符*/switch(c)case+:/*执行加密*/printf(执行加密程序段。n);/*加密程序段*/break;case-:/*执行解密*/printf(执行解密程序段。n);/*解密程序段*/break;default:printf(第二个参数错误！n);,64,1.主函数main()的有参形式main(intargc，char*argv)2.实参的来源运行带形参的主函数，必须在操作系统状态下，输入主函数所在的可执行文件名，以及所需的实参，然后回车即可。命令行的一般格式为：可执行文件名实参实参2本程序的用法：lock+|-在TC的集成环境下，也可直接利用Options|Arguments项，输入主函数所需要的实参：只须输入各参数（相邻参数间用空格分开），可执行文件名可省略。就本案例而言，输入“+|-”即可。,65,3.形参说明（1）形参argc是命令行中参数的个数（可执行文件名本身也算一个）。在本案例中，形参argc的值为3（lock、+|-、文件名）。（2）形参argv是一个字符指针数组，即形参argv首先是一个数组（元素个数为形参argc的值），其元素值都是指向实参字符串的指针。在本案例中，元素argv0指向第1个实参字符串“lock”，元素argv1指向第2个实参字符串“+|-”，元素argv2指向第3个实参字符串“被处理的文件名”。,66,10.7.2指向指针的指针指向指针数据的指针变量，简称为指向指针的指针。怎样定义一个指向指针数据的指针变量呢？形式：char*p;相当于*(*p)，显然*P是指针变量的定义形式。现在又加一个*号，表示指针变量P是指向一个字符指针变量的。*P就是P所指向的另一个指针变量。,67,例10.28指向指针的指针的应用main()char*name=“f0llowme”,”basic”,greatwall”,”fortran”,computerdesign”);char*p;inti;for(i=0;i5;i+)p=name+I;printf(“%sn”,*p);,68,指向指针的指针变量简介在案例的主函数main()中，数组name是一个字符指针数组，即数组的每一个元素都是一个指向字符串的指针。既然name是一个数组，则它的每一个元素也同样有相应的地址，因此可以设置一个指针变量pointer，使其指向指针数组的元素（元素的值还是一个指针），称pointer为指向指针的指针变量。显然，指向指针的指针变量是一个两级的指针变量。1.指向指针的指针变量的定义数据类型*指针变量,*指针变量2；2.指向指针的指针变量的赋值指针变量=指针数组名+i,69,例如10.29指针数组的元素指向数据main()staticinta5=(1,3,5,7,9;int*num5=输出结果：,70,10.8有关指针的数据类型和指针的小结10.8.1有关指针的数据类型的小结inti定义整型变量iint*p;P为指向整型数据的指针变量intan;整型数组a有n个元素int*pn;P由n个指向数据的指针元素组成int(*p)n;P为指向n个元素的数组的指针变量intf();f为带回整型函数值的函数int*p();P为带回一个指针的函数，该指针指向整数int(*p)();P为指向函数的指针，返回一个整型值int*p;p指针变量指向整型数据的指针变量,71,二10.8.2指针运算小结1）指针变量加、减：P+P-P+iP-iP+=iP-=等2）指针变量赋值：P=void*p2;p1=(char*)p2;void*指针类型是ANSI系统新加的，若详细了解可参阅有关手册。,73,有以下程序#includemain()intm=1,n=2,*p=程序运行后的输出结果是BA）1,2,1,2B）1,2,2,1C）2,1,2,1D）2,1,1,2,74,有以下程序#include#includemain()charstr20=“One*World”,“One*Dream!”,*p=str1;printf(“%d,”,strlen(p);printf(“%sn”,p);程序运行后的输出结果是CA）9,One*WorldB）9,One*DreamC）10,One*Dream!D）10,One*World,/*p指向了第1行0列元素的地址*/,75,下列函数的功能是Afun(char*a,char*b)while(*b=*a)!=0)a+,b+;A）将a所指字符串赋给b所指空间B）使指针b指向a所指字符串C）将a所指字符串和b所指字符串进行比较D）检查a和b所指字符串中是否有0,76,若有定义语句：inta410,*p,(*q)4;且0i4，则错误的赋值是B/*q是指向一维数组的指针*/A）p=aB）qi=aiC）p=aiD）p=printf(“%d,%dn”,strlen(a),sizeof(a);程序运行后的输出结果是BA）7,4B）4,10C）8,8D）10,10,strlen(a)测定a中不包括0字符个数；sizeof(a)测定a所占的字节数。,78,设有以下函数voidfun(intn,char*s)则下面对函数指针的定义和赋值均是正确的是AA）void(*pf)();pf=fun;B）viod*pf();pf=fun;C）void*pf();*pf=fun;D）void(*pf)(int,char);pf=,79,设有定义：char*c;，以下选项中能够使字符型指针c正确指向一个字符串的是AA）charstr=”string”;c=str;B）scanf(“%s”,c);C）c=getchar();D）*c=”string”;,80,intf(intn);main()inta=3,s;s=f(a);s=s+f(a);printf(“%dn”,s);intf(intn)staticinta=1;n+=a+;returnn;程序运行以后的输出结果是CA）7B）8C）9D）10,