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指针,指针的故事,“该程序执行了非法操作，即将关闭” 这种错误几乎全是由指针和数组导致的 黑客攻击服务器利用的bug绝大部分都是指针和数组造成的,主要内容,1.地址和指针的概念 2.变量的指针和指向变量的 指针变量 3.数组与指针 4.字符串与指针 5.指向函数的指针 6.返回指针值的函数 7.指针数组和指向指针的指针,地址,内存中每一个字节的存贮单元都有一个编号，这个编号就是“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存贮单元。,.按变量地址存取变量值的方式称为“直接访问”方式 （，）； （，）； ；,将每个数据的首字节地址作为该数据的地址。,内存是一个连续编址的空间，每一个存储单元都有一个固定的编号，这个编号称为地址。 地址是一个无符号整数（通常用16进制数），其字长与主机相同,例如： 已定义了一个整型数组d6。设该数组的起始地址为ee10（d0的地址）， 赋值d0=10。 数组名是一个常量地址 , 也为ee10,2000 2002 2004,用户内存数据区,(1) 求地址运算（&） 每个变量/数组都有一个内存地址，在何地址一般无法预测。可通过求地址运算得到。,2、求地址运算和访问地址运算,例：#include main() int a=1;float b=2.0;double c=3; int d6=-1,-2,-3,-4,-5,-6; printf(“address of a is%xn”, ,说明： 输出的地址值 用4位十六进制数表示。 &只能施加在变量或数组元素上。 &25 &(x+y)均是错误的,采用访问地址的方法存取数据，速度快，效率高。,将地址存放在一种特殊类型的变量中，把对地址的操作转换为对变量的操作。,存放地址的变量指针变量 指针变量中存放的地址指针,变量地址：变量一定占用一个数据的存储空间，该存储空间的首地址称变量地址。 指针：一个变量的地址称为该变量的指针。 指针变量：若一个变量专用于存放另一个变量 的地址（指针），则该变量称为指 针变量。 指针的对象：指针指向的存储空间中的数据。,指针的概念,指针变量是存放地址的变量,它的值是指针,指针所指向的变量是指针变量所指向的存贮单元中的内容,指针变量,指针所指向的变量,10.1 定义一个指针变量,定义指针变量的一般形式为 基类型 *指针变量名； int i,j,*pointer_1,*pointer_2;/基类型是int 下面都是合法的定义： float *pointer_； char *pointer_；,指针变量的引用 （1）指针变量只能存放地址，不能将整型数据、字符型数据、实型数据等非地址类型的数据赋值给指针变量。 （2）指针变量只能指向同一类型的变量。 int a=8 ；char h=a； int *p1； char *p2； p1=,int a ，*p ； p = *p=5；,（1） &a 表示取a变量的地址。 *p则表示指针变量p所指的对象a 。,*p,*&a,&*p,相关的运算符 取地址运算符： & 指针运算符（或间接访问运算符）： *,（2） , （5）(*p )+ 等价于a+。 （6） &与*互为逆运算，当与&连续在一起时，具有抵消作用： *&a= =a , &*p= =p .,7、指针变量的赋值运算 用取地址运算符(, 将一个指针变量赋给另一个同类型的指针变量。,int i , pi , pj ;,pi=,pj=pi ;,作用是使 pi , pj 都指向变量 i。,&i,&i, 给指针变量(pi)赋“空”值：,a. pi=null;,b. pi=0,c. pi=0, 在定义一个变量时，将变量的指针(即地址) 直接赋给指针变量：,int x, p=,可以用赋值语句使一个指针变量得到另一个变 量的地址，从而使它指向一个与基类型相同的变量。 例如： pointer_； pointer_；,在定义指针变量时要注意两点：,10.2.2 指针变量的引用,1.给指针变量赋初值 int *p,*q; int a=10; (1)q=/让p指向q所指向的存贮单元,a,q,10,10.2.2 指针变量的引用,1.给指针变量赋初值 int *p,*q; int a=10; (1)q=/让p指向q所指向的存贮单元,a,q,10,10.2.2 指针变量的引用,1.给指针变量赋初值 int *p,*q; int a=10; (1)q=/让p指向q所指向的存贮单元,a,q,p,10,注意:指针变量中只能存放地址（指针），不要将一个整数（或任何其他非地址类型的数据）赋给一个指针变量。,2. 访问指针变量所指向的变量 printf(“%d”,*p); 说明: (1)定义指针变量后,变量没指向任何存贮单元,要通过赋值语句来确定它所指向的存贮单元 (2)&,*的优先级相同,结合方向自右向左,为互逆操作 &*p p,*&a a,(3)(*p)+与*p+的区别 前者是为p所指向的变量+1,后者满足右结合,p+后执行*操作,但+是后加,所以先使用*p的值,然后再对p进行+1操作 *(+p)?,例10.1 通过指针变量访问整型变量 #include void main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; a=100; b=10; pointer_1= ,100,10,例10 . 2 输入和两个整数，按先大后小的顺序输出 和。,#include main() int a,b,*p1,*p2,*p; scanf(“%d%d“, ,例10 . 2 输入和两个整数，按先大后小的顺序输出 和。,#include main() int a,b,*p1,*p2,*p; scanf(“%d%d“, ,a,b的值没发生变化!,p=p1; p1=p2; p2=p;,&a,p=p1; p1=p2; p2=p;,&a,&b,p=p1; p1=p2; p2=p;,&a,&b,&a,p=p1; p1=p2; p2=p;,&b,&a,p=p1; p1=p2; p2=p;,*p1=9, *p2=5 a=5, b=9,10.3 指针变量作为函数参数,例10 . 3 交换两个变量的值,#include main() void swap(int *p1,int *p2); int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d%d“, ,void swap(int *p1,int *p2) int temp; temp=*p1; *p1 = *p2; *p2 =temp; ,void swap(int *p1,int *p2) int temp; temp=*p1; *p1 = *p2; *p2 =temp; ,void swap(int *p1,int *p2) int temp; temp=*p1; *p1 = *p2; *p2 =temp; ,void swap( int *p1,t *p2) int temp; temp=*p1; *p1 = *p2; *p2 =temp; ,如果将swap函数做如下修改:,void swap(int *p1,int *p2) int *temp; temp=p1; p1 = p2; p2 =temp; ,如果将swap函数做如下修改:,void swap(int *p1,int *p2) int *temp; temp=p1; p1 = p2; p2 =temp; ,没有实现交换操作!,void swap(int *p1,int *p2) int *temp; temp=p1; p1 = p2; p2 =temp; ,void swap(int *p1,int *p2) int *temp; temp=p1; p1 = p2; p2 =temp; ,void swap( int *p1,int *p2) int *temp; temp=p1; p1 = p2; p2 =temp; ,&a,&b,9,5,9,5,5,9,使用指针做形参的说明,如果要通过函数调用得到n个要改的值,要经过以下步骤: (1)主函数中设n个变量,并用n个指针变量分别指向它们 (2)用指针变量作形参 (3)通过形参指针变量,改变n个实参的值 (4)主调函数中使用这些改变了值的变量,上节课小结,1.指针与指针变量 2.指针所指向的变量 3.用指针访问其所指向的变量 4.用指针变量做为函数的形参,int *p,i; p= *p i,*p void swap(int *p,int *q),例10. 输入, 3个整数，按从大到小顺序输出,#include void main() void exchange(int *q1, int *q2, int *q3); int a,b,c,*p1,*p2,*p3; scanf(“%d%d%d“, ,void exchange(int *q1, int *q2, int *q3) void swap(int *pt1, int *pt2); if(*q1*q2) swap(q1,q2); if(*q1*q3) swap(q1,q3); if(*q2*q3) swap(q2,q3); void swap(int *pt1, int *pt2) int temp; temp=*pt1; *pt1=*pt2; *pt2=temp; ,10.3 数组与指针,一个变量有地址，一个数组包含若干元素，每个数组元素都在内存中占用存储单元，它们都有相应的地址。指针变量既然可以指向变量，当然也可以指向数组元素（把某一元素的地址放到一个指针变量中）。所谓数组元素的指针就是数组元素的地址。,定义一个指向数组元素的指针变量的方法，与以前介绍的指向变量的指针变量相同。 例如：int a10； int *p； a0；,10.3.1 指向数组元素的指针,p=a;,p+i,&ai,*( ),10.通过指针引用数组元素,引用一个数组元素，可以用： （） 下标法，如ai形式或pi(但要先执行p=a )； （） 指针法，如*(a+i)或*(p+i)。其中是数组名，是指向数组元素的指针变量，其初值。 （ 3 ）p=a; p+,用*p访问数组元素,说明: ( 1 )指针可以实现+和-操作,但数组名不可以,因为数组名是一个指针常量 ( 2 )p+代表指针移向下一个数组元素,而不是一个存贮单元,int型下移两个单元,float型下移4个单元,假设有一个数组，整型，有个元素。要输出各元素的值有三种方法： (1)下标法。 (2) 通过数组名计算数组元素地址，找出元素的值。 (3) 用指针变量指向数组元素。,例10.5 输出数组中的全部元素。,(1)下标法。 main() int a10; int i; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”, ,(1)下标法。 main() int a10; int i, *p; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”, ,(2) 通过数组名计算数组元素地址，找出元素的值。 main() int a10; int i; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”, ,(2) 通过数组名计算数组元素地址，找出元素的值。 main() int a10; int i ,*p; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”, ,(3) 用指针变量指向数组元素。 main() int a10; int *p; int i; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“, ,(4)用-操作实现逆向输出元素,void main() int a10; int *p; int i; for(i=0;i=a;p- ) printf(“%5d“,*p); ,例10. 通过指针变量输出数组的个元素。,main() int a10, *p, i; p=a; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d“,p+); for(i=0;i10;i+,p+) printf(“%dn“,*p); ,main() int a10, *p, i; p=a; for(i=0;i10;i+) scanf(“%d”,p+); p=a; for(p=a;i10;i+,p+) printf(“%d”,*p); ,10.3.3 用数组名作函数参数,在第8章8.7节中介绍过可以用数组名作函数的参数 如： void main（） （int arr ，int ）; int array； （array，）； void (int arr，int ) ,例10 将数组中个整数按相反顺序存放。,main() int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10; int i; inv(a,10); for(i=0;i10;i+) printf(“%3d“,ai); printf(“n“); ,void inv(int x,int n) int *i,*j; int temp,m; m=n/2; i=x; j=x+n-1; for(;ix+m;i+,j-) temp=*i; *i=*j; *j=temp; ,对刚才的程序可以作一些改动。将函数inv中的形参改成指针变量。,void inv(int *x,int n) int temp,*i,*j,m=(n-1)/2; i=x;j=x+n-1; for(;i=x+m;i+,j-) temp=*i; *i=*j; *j=temp; ,如果有一个实参数组，想在函数中改变此数组中的元素的值，实参与形参的对应关系有以下种情况：,(1) 形参和实参都用数组名，如： void main（） void （int ,int ） int ； （，）； ,(2) 实参用数组名，形参用指针变量。如： void （） void （int *，int ） int ； （，）； ,(3)实参形参都用指针变量。例如： void main（） void （int *，int ） int , *p=a; （p，）； ,(4) 实参为指针变量，形参为数组名。如： void main（） void （int x ，int ） ,*p=a； （p，）； ,例10. 从10个数中找出其中的最大值和最小值,int max,min; void max_min(int array,int n) int *p,*array_end; max=min=*array; array_end=array+n; for(p=array+1;pmax) max=*p; else if (*pmin) min=*p; ,main() int a10=6,7,8,1,2,3,4,5,9,10; max_min(a,10); printf(“max=%3d,min=%3dn“,max,min); ,10.3.4 多维数组与指针,用指针变量可以指向一维数组中的元素，也可以指向多维数组中的元素。但在概念上和使用上，多维数组的指针比一维数组的指针要复杂一些。,复习一维数组与指针之间的关系,int a10,*p; p =a; p =,p,p+i,1. 多维数组元素的地址,先回顾一下多维数组的性质,可以认为二维数组是“数组的数组”，例 : 定义int a34=1，3，5，7，； 则二维数组a是由3个一维数组所组成的。,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,(1)a,a+1,a+2分别代表&a0,&a1,&a2,a0,a1,a2,a+i = &ai,(2)a0,a1,a2分别代表&a00,&a10,&a20,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,a2+1,a2+2分别代表&a21,&a22,ai+j,(3)&aij,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,*(a+i)+j,&aij,*(a+i) = ai,ai+j,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,*(a+i)+j,(4)&aij,*(a+i) = ai,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,*(*(a+i)+j),(5)*(&aij),*(a+i) = ai,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i = &ai,*(*(a+i)+j),(5) aij,*(a+i) = ai,a0,a1,a2,a,a+1,a+2,a+i与*(a+i)有什么区别?,小结,(1)a,a+1,a+2分别代表&a0,&a1,&a2 (2)a0,a1,a2分别代表&a00,&a10,&a20 (3) ai+j 代表&aij (4) *(a+i)+j代表&aij (5)*(*(a+i)+j)代表aij ai从形式上看是一维数组的第i个分量,但当a为二维数组时,ai只代表一个地址,2.指向二维数组的指针变量,(1)用指针变量输出数组元素的值 main() int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12; int *p; /printf(“%on%on%on%on“,a,a0, 用普通的指针变量输出数据元素时,要先二维数组序列化为一维,然后再输出.接下来定义提向一维数组的指针变量.,(2)指向一维数组的指针变量,指向一维数组的指针变量的声明形式： int (*p)4; p可以指向由四个分量组成的一维数组,p每次+1,移动的单元数是一维数组所占的单元数,它等同于二维数组的行移动. 因此，p等价于二维数组。,例，输出二维数组中任一行任一列元素的值 main() int a34= 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12; int i,j,(*p)4; p=a; scanf(“%d%d“, ,3.用指向数组的指针作函数参数,一维数组名可以作函数参数，多维数组名也可以做为参数传递。用指针变量做形参时接收实参数组名传递来的地址时，有两种方法： 指向变量的指针变量，实参为 *数组名 指向一维数组的指针变量，实参为 数组名,例，有一个班有3名学生，4门课程，计算总平均分以及查找第n个学生的成绩。 main() void average(float *p,int n); void search(float (*p)4,int n); float score34=65,67,70,60,80,87,90,81,90,99,100,98; average(*score,12); search(score,2); ,void average(float *p,int n) int i; float *p_end; float sum=0.0,avg; p_end=p+n-1; for(;pp_end;p+) sum=sum+(*p); avg=sum/n; printf(“average=%5.2fn“,avg); ,void search(float (*p)4,int n) int i; printf(“the score of number %d student is n“,n); for(i=0;i4;i+) printf(“%5.0f“,*(*(p+n)+i); ,例，在上题的基础上，查找有一门以上课程不及格的学生，打印出他们的全部课程成绩,void search(float (*p)4,int n) int i,j,flag; for(i=0;in;i+) flag=0; for (j=0;j4;j+) if (*(*(p+i)+j)60) flag=1;,if (flag=1) printf(“number %d student fails:n“,i); for(j=0;j4;j+) printf(“%5.1f“, *(*(p+i)+j); printf(“n“); /if /for ,10. 字符串与指针,1.字符串的表示形式 c语言用两种方式处理字符串 字符型数组 main() char str=”i love china”; printf(“%sn”,str); 字符指针 main() char *str=”i love china”; printf (“%sn”,str); ,说明： (1)char *str=”i love china”; 等价于 char *str; str=”i love china”; 把字符串的首地址赋给str,不等价于 char *str; *str=”i love china”;,(2)用字符型指针变量或字符数组表示的字符串可以用%s整体输入输出，其他类型的指针变量或数组不可以，只能逐个分量操作。,例，将字符串a复制到字符串b main() char a15=“i am a boy“; char b15; int i; for(i=0;*(a+i)!=0;i+) *(b+i)=*(a+i); *(b+i)=0; for(i=0;bi!=0;i+) printf(“%c“,bi); /printf(“%s“,b); ,用指针变量处理上题 main() char a=”i am a boy”,b20,*p1,*p2; int i; p1=a; p2=b; for(;*p1!=0;p1+,p2+) *p2=*p1; *p2=0; printf(“%s”,b); ,2.字符串指针作函数参数,字符串数组或指针做函数参数可以实现地址传递 (1)用字符数组做参数 void copy_str(char from,char to) int i=0; while (fromi!=0) toi=fromi; i+; toi=0; ,(2)形参用字符指针变量 void copy_str(char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=*from; *to=0; ,对上述函数体可有多种写法,(1)while(*to=*from)!=0) to+;from+ (2)while(*to+=*from+)!=0); (3)while (*from!=0) *to+=*from+; *to=0; (4)while(*to+=*from+);它等价于 while(*to+=*from+)!=0); (5)for(;(*to+=*from+)!=0;);或(6)for(;*to+=*from+;);,形参为数组时，也可以用指针变量 void copy_str(char from,char to) char *p1,*p2; p1=from; p2=to; while(*p2+=*p1+)!=0); 形参和实参都可以是字符数组或字符指针变量，很灵活,3.对字符指针变量和字符数组的讨论,(1)字符数组的每个元素存放一个字符，字符指针变量只存放字符串的首地址，而不是将字符串放到字符指针变量中 (2)赋值方式，对字符数组只能对各元素赋初值，字符指针变量可以整体赋值 char str20; str=”i love china”;/错误的 上述两语句不等价于：char str20=”i love china”,char *a; a=”i love china”; /合法的 上面两语句等价于： char *a=”i love china”; (3)定义了字符数组后，编译时对数组分配单元，而字符指针变量不分配单元，要人为赋初值 （通常指向某一数组首址） char *s; scanf(“%s”,s);/语法上没有错误，但危险 通常的做法： char *s,str10; s=str; scanf(“%s”,s);,(4) 指针变量的值可以改变,而数组名是常量，不可以改变其值 char *a=”i love china”; a=a+7; printf(“%s”,a); 结果是china，字符指针变量输出字符串时从当前位置开始，输出到0为止。 (5) 定义了一个指针变量并使它指向一个字符串后，就可以用下标形式引用其中的字符。 char *a=”i love china”; ai,10.5 指向函数的指针,1.用函数指针变量调用函数 一个函数在编译时初分配一个入口地址，这个地址就称为函数的指针，可以用一个指针变量指向函数，然后通过该指针变量调用此函数。函数名代表该函数的入口地址,main() int max(int,int); int (*p)();/定义指向整型函数的指针 int a,b,c; p=max; scanf(“%d%d“, ,(1)指向函数的指针变量的一般定义形式： 数据类型 （*指针变量名）（）； (2)函数调用可以通过函数名，也可以通过函数指针调用 (3)（*p）()只是定义了一个指向函数的指针变量，但指向哪一个并不确定；在一个程序中，一个指针变量可以先后指向返回类型相同的不同函数 (4)给函数指针变量赋初值时，只给函数名不给参数 (5)调用函数时，用（*p）取代函数名，实参照常 (6)对指向函数的指针变量进行加减运算没有意义，如p+,2.用指向函数的指针作函数参数,函数指针变量的主要用途是做函数参数。形参是指向函数的指针变量，实参是函数名，结合的过程就是将函数的地址传给形参。通过用函数指针变量做函数形参，可以实现灵活调用不同的函数，提高函数的通用性。 例，设一个函数process，在调用它的时候，每次实现不同的功能。输入a,b后，第一次调用时找出a和b中的大者，第二次找出小者，第三次求a+b;,main() int max(int,int); int min(int,int); int add(int,int); int process(int,int,int(*fun)(); int a,b; scanf(“%d%d“,printf(“max=“); process(a,b,max); printf(“min=“); process(a,b,min); printf(“add=“); process(a,b,add); ,process(int x,int y,int(*fun)() int result; result=(*fun)(x,y); printf(“%dn”,result); ,说明：主函数中对max(),min(),add()等三个函数的声明是必不可少的，以前函数不声明，隐含为函数类型为整型，但在此max,min,add做为函数参数进行调用时，只给函数名而没有函数的实参及括号，所以编译系统些时不易区分它们是变量还是函数名，以前做为函数调用时，后面的括号及参数可以告知编译系统它们是函数名。,10.6 返回指针值的函数,函数的类型为指针类型。 一般定义形式为： 类型名 *函数名（参数列表） int *a(int x,int y) 调用a后能得到一个指向整型数据的指针。（）的优先级高于*，所以这是函数形式，a前的*代表此函数是指针函数,例，有若干名学生，4门课，要求在用户输入学生序号后，能输出该学生的全部成绩，用指针函数实现。 定义函数search，返回第n个学生的首门课的地址（列） float *search(float (*pointer)4,int n) float *pt; pt=*(pointer+n); return pt; ,main() float score4=60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,6; float *search(float (*pointer)4,int n); float *p; int j,n; scanf(“%d“, ,例，对上例中的学生，找出其中有不及格课程的学生及其学号 main() float score4=60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,6; float *search(float (*pointer)4); float *p; int i,j;,for(i=0;i3;i+) p=search(score+i); if (p=*(score+i) printf(“no.%d scores:“,i); for (j=0;j4;j+) printf(“%5.0f“,*(p+j); printf(“n“); /end_if /end_for ,float *search(float (*pointer)4) int i; float *pt; pt=*(pointer+1); for(i=0;i4;i+) if (*(*pointer+i)60) pt=*pointer; return pt; ,该函数的作用是检查一个学生是否有不及格的课程，先让指针pt指向下一个学生的第一门课，如果该学生有不及格的课程，则让指针pt指回该学生的每一门课，便于主函数进行判断。,10.7指针数组和指向指针的指针,1.指针数组的概念 元素均为指针类型的数组，称为指针数组。一般定义形式： 类型名 *数组名数组长度； int *p4; 的优先级高于*，所以p先与结合，形成数组，然后再与*结合，*表示此数组是指针类型，每个元素都可指向一个整型变量,指针数组比较适合处理若干字符串，使字符串处理更加方便灵活。比如，处理图书馆中的图书名字，由于书名长度不同，所以用指针数组比较方便，每个元素是个字符串指针。当要对字符串进行排序时，可以不改变字符串本身的存贮，只改变指针值即可，可节约时间。,例，将若干字符串按字母顺序（由小到大）输出 void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;in-1;i+) k=i; for (j=i+1;jn;j+) if (strcmp(namej,namek)0) k=j; if (k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,void print(char *name,int n) int i; for(