C语言程序设计课件第06章数组、指针与字符串.ppt

第六章 数组、指针与字符串,C+语言程序设计,2,本章主要内容,数组 指针 动态存储分配 深拷贝与浅拷贝 字符串,3,数组的概念,数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合体，组成数组的变量称为该数组的元素。 数组属于构造类型。,数 组,4,数组的几点说明,数组的定义形式同C语言中的数组。 数组名是常量，表示数组元素的首地址。 数组下标从零开始。 下标必须是整形表达式。 数组元素可以在定义时直接给出初始值列表。 数组元素作函数参数同简单变量作函数参数。 数组名作函数参数传递的是地址值。 二维数组在内存中按行存放。,数 组,5,对象数组,声明： 类名 数组名元素个数； 访问方法： 数组名下标.成员名,数 组,6,对象数组初始化,数组中每一个元素对象被创建时，系统都会调用类构造函数初始化该对象。 通过初始化列表赋值。 Point A2=Point(1,2),Point(3,4); 如果没有为数组元素指定显式初始值，数组元素便使用默认值初始化（调用默认构造函数或带默认形参值的构造函数）。 Point A2=Point(1,2);,数 组,7,数组元素所属类的构造函数,各元素对象的初值要求为相同的值时，可以声明具有默认形参值的构造函数。 各元素对象的初值要求为不同的值时，需要声明带形参的构造函数。 当数组中每一个对象被删除时，系统都要调用一次析构函数。,数 组,8,数 组,#include using namespace std; class Point public: Point(); Point(); ; Point:Point() cout“Default Constructor called.“endl; Point:Point() cout“Destructor called.“endl; void main() Point A2; ,P163 例6-3,9,声明 例：int i; int *i_pointer;,概念 指针：内存地址，用于间接访问内存单元 指针变量：用于存放地址的变量,引用 i_pointer =,指 针,指针变量的概念,10,语法形式 存储类型 数据类型 *指针名初始地址； 例：int a , *pa= 注意事项 用变量地址作为初值时，该变量必须在指针初始化之前已说明过，且变量类型应与指针类型一致。 可以用一个已赋初值的指针去初始化另一个指针变量。 不要用一个内部auto变量去初始化static指针。,指 针,指针变量的初始化,11,指针名=地址 向指针变量赋的值必须是地址常量或变量，不能是普通整数。但可以赋值为整数0，表示空指针。 指针的类型是它所指向变量的类型，而不是指针本身数据值的类型，任何一个指针本身的数据值都是unsigned long int型。 允许声明指向 void 类型的指针。该指针可以被赋予任何类型对象的地址。但是不能通过void类型的指针间接访问所指向的变量，必须经过强制类型转换。,指 针,指针变量的赋值,12,例6-6 void类型指针的使用,#include using namespace std; /void vobject; /错，不能声明void类型的变量 void *pv; /对，可以声明void类型的指针 int *pint; int i; void main() cout“i=“iendl; pv = ,指 针,cout“*pv=“*(int *)pvendl;,13,指针变量的算术运算,指针与整数的加减运算 指针p加上或减去n，其意义是指针当前指向位置的前方或后方第n个数据的地址。 这种运算的结果值取决于指针指向的数据类型。 指针自增，自减运算 指向下一个或前一个数据。 例如：y=*px+ 相当于 y=*(px+) (*和+优先级相同，自右向左运算),指 针,short *pa,14,pb-1,pb,pb+1,pb+2,*(pb-1),*pb,*(pb+1),*(pb+2),long *pb,15,16,关系运算 指向相同类型数据的指针之间可以进行=与！=的关系运算。 指向不同数据类型的指针，以及指针与一般整数变量之间的关系运算是无意义的。 指针可以和零之间进行等于或不等于的关系运算。例如：p=0或p!=0,指针变量的关系运算,指 针,17,指向数组元素的指针,声明与赋值 例：int a10, *pa; pa= 通过指针引用数组元素 经过上述声明及赋值后： *pa就是a0，*(pa+i)就是ai. ai, *(pa+i), *(a+i), pai都是等效的。 不能写 a+，因为a是数组首地址（是常量)。,指 针,18,指针数组,数组的元素是指针类型 例：Point *pa2; 由pa0,pa1两个指针组成,指 针,19,例6-8 利用指针数组存放单位矩阵,#include using namespace std; void main() int line1=1,0,0;/声明数组，矩阵的第一行 int line2=0,1,0;/声明数组，矩阵的第二行 int line3=0,0,1;/声明数组，矩阵的第三行 int *p_line3; /声明整型指针数组 p_line0=line1; /初始化指针数组元素 p_line1=line2; p_line2=line3;,指 针,/输出单位矩阵 cout“Matrix test:“endl; for(int i=0;i3;i+) for(int j=0;j3;j+) cout “ “; coutendl; ,输出结果为： Matrix test: 1 0 0 0 1 0 0 0 1,20,指 针,也可以写成： p_lineij 或 *(*(p_line+i)+j),*(p_linei+j),21,例6-9 二维数组举例,#include using namespace std; void main() int a23=11,12,13,21,22,23; int (*p1)3=a; for(int i=0;i2;i+) for(int j=0;j3;j+) cout*(*(p1+i)+j)“ “; coutendl; ,指 针,可以写成：*(p1i+j) 或 p1ij,22,例6-9 二维数组举例,#include using namespace std; void main() int a23=11,12,13,21,22,23; int *p1=a; for(int i=0;i2;i+) for(int j=0;j3;j+) cout*p1+“ “; coutendl; ,指 针,在C+中这种赋值是错误的。,23,以指针作为函数参数,以地址方式传递数据，可以用来返回函数处理结果。 实参是数组名时形参可以是指针。,指针与函数,24,例6-10,题目：读入三个浮点数，将整数部分和小数部分分别输出 #include using namespace std; void splitfloat(float x, int *intpart, float *fracpart) *intpart=int(x); / 取x的整数部分 *fracpart=x-*intpart; / 取x的小数部分 ,指针与函数,void main() int i, n; float x, f; cout x; splitfloat(x, ,25,指针与函数,运行结果： Enter three(3) floating point numbers 4.7 Integer Part is 4 Fraction Part is 0.7 8.913 Integer Part is 8 Fraction Part is 0.913 -4.7518 Integer Part is -4 Fraction Part is -0.7518,26,指针与函数,27,例: 输出数组元素的内容和地址,#include #include using namespace std; void Array_Ptr(long *P, int n) int i; cout“In func, address of array is “ unsigned long(P)endl; cout“Accessing array using pointers“ endl; for (i = 0; i n; i+) cout“ Address for index “i“ is “ unsigned long(P+i); cout“ Value is “*(P+i)endl; ,指针与函数,void main() long list5=50, 60, 70, 80, 90; cout“In main, address of array is “ unsigned long(list)endl; coutendl; Array_Ptr(list,5); ,28,运行结果： In main, address of array is 6684132 In func, address of array is 6684132 Accessing array using pointers Address for index 0 is 6684132 Value is 50 Address for index 1 is 6684136 Value is 60 Address for index 2 is 6684140 Value is 70 Address for index 3 is 6684144 Value is 80 Address for index 4 is 6684148 Value is 90,29,30,指针型函数,当函数的返回值是地址时，该函数就是指针型函数。 定义形式： 返回值类型 *函数名(参数表) 函数体 ,指针与函数,31,指针型函数,#include using namespace std; char *ch(char s ) int i; for(i=0;si!=0;i+) if(si=A) break; return s+i; void main() char *s=“ThbikAjiklom“; coutch(s)endl; ,指针与函数,32,声明形式 数据类型 (*函数指针名)(); 含义： 数据指针指向数据存储区，而函数指针指向的是程序代码存储区。,指向函数的指针,指针与函数,33,例6-11函数指针,#include using namespace std; void print_stuff(float data_to_ignore); void print_message(float list_this_data); void print_float(float data_to_print); void (*function_pointer)(float); void main() float pi=(float)3.14159; float two_pi=(float)2.0*pi;,指针与函数,print_stuff(pi); function_pointer = print_stuff; function_pointer(pi); function_pointer = print_message; function_pointer(two_pi); function_pointer(13.0); function_pointer = print_float; function_pointer(pi); print_float(pi); ,34,指针与函数,void print_stuff(float data_to_ignore) cout“This is the print stuff function.n“; void print_message(float list_this_data) cout“The data to be listed is “ list_this_dataendl; void print_float(float data_to_print) cout“The data to be printed is “ data_to_printendl; ,35,指针与函数,运行结果： This is the print stuff function. This is the print stuff function. The data to be listed is 6.283180 The data to be listed is 13.000000 The data to be printed is 3.141590 The data to be printed is 3.141590,36,指针与函数,37,指向常量的指针,int i=13; int const *p= /指向常量的指针变量 注：不能通过指针来改变所指对象的值，指针所指向的对象的值( i的值)可以通过直接访问方式进行更新，指针本身的值也可以改变，可以指向另外的对象。,指 针,38,#include using namespace std; void main() int i=13; int *p= ,指 针,#include using namespace std; void main() int i=13; int const *p= ,此语句编译错误,指向常量的指针,39,char *name1=“John“; char s=“abc“; name1=s; *name1=1;,char const *name1=“John“; char s=“abc“; name1=s; *name1=1;,错误！不能通过指向常量的指针改变所指向的对象的值,指 针,指向常量的指针,char *name1=“John“; name1=“abcdef“; *name1=A;,运行时错误！字符串常量的内容不能被改变,40,指针类型的常量,若声明指针常量，则指针本身的值不能被改变。 例： char *const name2=“John“; name2=“abc“; /错误，指针常量值不能改变,指 针,41,对象指针,声明形式 类名 *对象指针名； 例 Point A(5,10); Piont *ptr; ptr=,对 象 指 针,42,对象指针应用举例,void main() Point A(5,10); Point *ptr; ptr= ,对 象 指 针,43,this指针,隐含于每一个类的成员函数中的特殊指针。 明确地指出了成员函数当前所操作的数据所属的对象。 当通过一个对象调用成员函数时，系统先将该对象的地址赋给this指针，然后调用成员函数，成员函数对对象的数据成员进行操作时，就隐含使用了this指针。,this 指 针,44,this指针,例如：Point类的构造函数体中的语句： X=xx; Y=yy; 相当于： this-X=xx; this-Y=yy;,this 指 针,45,this指针,一般的程序设计中，通常不直接使用this指针来引用对象成员。this是一个指针变量，因此在成员函数中，可以使用*this来标识正在调用该函数的对象。,this 指 针,46,#include using namespace std; class Point public: Point(int X, int Y); int GetX() return X; int GetY() return Y; private: int X,Y; ; Point:Point(int X,int Y) this-X=X; this-Y=Y; void main() Point p(4,5); coutp.GetX()endsp.GetY()endl; ,this 指 针,47,Point:Point(int X,int Y) this-X=X; this-Y=Y; coutGetX()GetY(); coutendl; cout(*this).GetX()ends(*this).GetY(); coutendl; ,this 指 针,效果是一样的，在类的成员函数中，可以使用 this 指针访问类中其它成员函数。,48,指向类的非静态成员的指针,通过指向成员的指针可以访问对象的公有数据成员。 声明指向成员的指针 声明指向公有数据成员的指针 类型说明符 类名:*指针名； 声明指向公有函数成员的指针 类型说明符 (类名:*指针名)(参数表)；,指 针,49,指向类的非静态成员的指针,指向数据成员的指针的赋值 指针名=&类名:数据成员名； 上述赋值说明被赋值的指针是专门用于指向类中哪个数据成员的，同时在指针中存放该数据成员在类中的相对位置。 指向函数成员的指针的赋值 指针名=类名:函数成员名；,指 针,50,指向类的非静态成员的指针,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy; int GetX() return X; int GetY() return Y; public: int X,Y; ;,指 针,51,指 针,void main() Point A(4,5); Point *p1= ,指向数据成员的指针,指向函数成员的指针,数据成员指针赋值,函数成员指针赋值,指向对象的指针,52,指向类的非静态成员的指针,通过对象名（或对象指针）与成员指针结合来访问数据成员： 对象名.* 类成员指针名 或： 对象指针名*类成员指针名 通过对象名（或对象指针）与成员指针结合来访问函数成员： (对象名.* 类成员指针名)(参数表) 或： (对象指针名*类成员指针名)(参数表),指 针,53,指向类的静态成员的指针,对类的静态成员的访问不依赖于对象 可以用普通的指针来指向和访问静态成员 例6-14 通过指针访问类的静态数据成员 例6-15 通过指针访问类的静态函数成员,指 针,54,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;countP+; Point(Point ,指 针,P184 例6-14,void main() int *count= ,55,指 针,56,指 针,P185 例6-15,#include using namespace std; class Point public: Point(int xx=0, int yy=0) X=xx;Y=yy;countP+; Point(Point ,void main() void (*gc)()=Point:GetC; Point A(4,5); cout“Point A,“A.GetX()“,“A.GetY(); gc(); Point B(A); cout“Point B,“B.GetX()“,“B.GetY(); gc(); ,57,指 针,58,动态申请内存操作符 new,new 类型名T（初值列表） 功能：在程序执行期间，申请用于存放T类型对象的内存空间，并依初值列表赋以初值。 结果值：成功：T类型的指针，指向新分配的内存。失败：0（NULL）,动态存储分配,59,动态申请内存操作符 new,动态存储分配,int *point=new int(2); 等价于： int *point; point=new int(2); 注： 动态分配了用于存放int类型数据的内存空间，同时在此空间中存入数值2。 如果不指定初值可以写成： point=new int;或point =new int();,60,动态申请内存操作符 new,动态存储分配,Line *line=new Line; 表示： 调用默认的构造函数。 默认的构造函数不存在则调用带有默认形参值的构造函数。 上述两种函数都不存在，则创建动态存储区失败。,61,释放内存操作符delete,delete 指针P 功能：释放指针P所指向的内存。P必须是new操作的返回值。,动态存储分配,62,#include using namespace std; class Point public: Point() X=Y=0; cout“Default Constructor called.n“; Point(int xx,int yy) X=xx;Y=yy; cout“Constructor called.n“; Point() cout“Destructor called.n“; int GetX()return X; int GetY()return Y; void Move(int x,int y) X=x; Y=y; private: int X,Y; ;,动态存储分配,动态创建对象,void main() cout“Step One:“endl; Point *Ptr1=new Point; delete Ptr1; cout“Step Two:“endl; Ptr1=new Point(1,2); delete Ptr1; ,运行结果： Step One: Default Constructor called. Destructor called. Step Two: Constructor called. Destructor called.,63,动态存储分配,64,例6-17动态创建对象数组举例,#include using namespace std; class Point /类的声明同上例，略 ; void main() Point *Ptr=new Point2; /创建对象数组 Ptr0.Move(5,10); Ptr1.Move(15,20); cout“Deleting.“endl; delete Ptr; /删除整个对象数组 ,动态存储分配,运行结果： Default Constructor called. Default Constructor called. Deleting. Destructor called. Destructor called.,65,动态存储分配,例6-18动态数组类P189,#include using namespace std; class Point /类的声明同例6-16 ; class ArrayOfPoints public: ArrayOfPoints(int n) numberOfPoints=n; points=new Pointn; ArrayOfPoints() cout“Deleting.“endl; numberOfPoints=0; delete points; Point,66,动态存储分配,void main() int number; coutnumber; /创建对象数组 ArrayOfPoints points(number); /通过指针访问数组元素的成员 points.Element(0).Move(5,10); /通过指针访问数组元素的成员 points.Element(1).Move(15,20); ,67,动态存储分配,运行结果如下： Please enter the number of points:2 Default Constructor called. Default Constructor called. Deleting. Destructor called. Destructor called.,68,动态存储分配,69,动态创建多维数组,new 类型名T下标表达式1下标表达式2； 如果内存申请成功，new运算返回一个指向新分配内存首地址的指针，不是一个T类型的指针，而是一个指向T类型数组的指针，数组元素的个数为除最左边一维外各维下标表达式的乘积。例如： char (*fp)3; fp = new char23;,动态存储分配,char (*fp)3;,fp,fp+1,70,71,例6-19动态创建多维数组,#include using namespace std; void main() float (*cp)98; int i,j,k; cp = new float898; for (i=0; i8; i+) for (j=0; j9; j+) for (k=0; k8; k+) *(*(*(cp+i)+j)+k)=i*100+j*10+k; /通过指针访问数组元素,动态存储分配,for (i=0; i8; i+) for (j=0; j9; j+) for (k=0; k8; k+) /将指针cp作为数组名使用， /通过数组名和下标访问数组元素 coutcpijk“ “; coutendl; coutendl; ,72,动态存储分配,例6-19 动态创建多维数组,73,动态存储分配函数,void *malloc( size ); 参数size：欲分配的字节数 返回值：成功，则返回void型指针。 失败，则返回空指针。 头文件： 和 ,动态存储分配,74,动态内存释放函数,void free( void *memblock ); 参数memblock：指针，指向需释放的内存。 返回值：无 头文件： 和 ,动态存储分配,75,浅拷贝与深拷贝,浅拷贝 实现对象间数据元素的一一对应复制。 深拷贝 当被复制的对象数据成员是指针类型时，不是复制该指针成员本身，而是将指针所指的对象进行复制。,浅拷贝与深拷贝,76,#include using namespace std; class Copy public: Copy() p=new int(2); void setP() *p=14; int show() return *p; private: int *p; ;,void main() Copy c1; Copy c2(c1); cout“c1=“c1.show()ends; cout“c2=“c2.show()endl; c1.setP(); cout“c1=“c1.show()ends; cout“c2=“c2.show()endl; ,77,#include using namespace std; class Copy public: Copy() p=new int(2); Copy(Copy ,void main() Copy c1; Copy c2(c1); cout“c1=“c1.show()ends; cout“c2=“c2.show()endl; c1.setP(); cout“c1=“c1.show()ends; cout“c2=“c2.show()endl; ,78,用字符数组存储和处理字符串,字符串,用字符数组处理字符串同C语言。 char ch6=c,h,i,n,a; char ch6=“china“; char ch6=“china“;,79,字符串的输入/输出,方法 逐个字符输入输出 将整个字符串一次输入或输出 例：char c=“China“; coutc; 注意 输出字符不包括 0 输出字符串时，输出项是字符数组名，输出时遇到0结束。 输入多个字符串时，以空格分隔；输入单个字符串时其中不能有空格。,字符串,例如： 程序中有下列语句： char str15,str25,str35; cinstr1str2str3; 运行时输入数据： How are you?,80,字符串,若改为： char str13; cinstr; 运行时输入数据： How are you?,81,字符串,82,整行输入字符串,cin.getline(字符数组名St,字符个数N,结束符); 功能：一次连续读入多个字符（