数组、指针与字符串.ppt

C+面向对象程序设计 第四章 数组、指针与字符串,陈春丽 CCL,第四章 数组、指针与字符串,4.1 数组 4.2 指针 4.3 动态内存分配 4.4 深拷贝与浅拷贝 4.5 字符串,4.1 数组,数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合体，数组属于构造类型 1）数组的长度是固定的 2）数组元素在内存中顺次存放，它们的地址是连续的 3）数组名是数组首元素的内存地址 4）数组名是一个常量，不能被赋值 一维数组的声明 类型说明符 数组名 常量表达式 ； 例如：int a10; 表示 整型数组a有10个元素a0.a9 引用 必须先声明，后使用。只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组。例如：a0=a5+a7-a2*3,例4. 1一维数组的声明与引用,#include using namespace std; int main() int A10,B10; int i; for(i=0;i10;i+) Ai=i*2-1; B10-i-1=Ai; ,for(i=0;i10;i+) cout “A“ i “=“ Ai; cout “ B“ i “=“ Bi endl; ,二维数组的声明及引用,声明 类型说明符 数组名常量表达式常量表达式； 例如：float a34;,存储顺序：按行存放，上例中数组a的存储顺序为：,引用 例如：b12=a23/2（下标不要越界）,数组作为函数参数,1）数组元素作实参，与单个变量一样 2）数组名作参数，形、实参数都应是数组名，类型要一样，传送的是数组首地址 对形参数组的改变会直接影响到实参数组 例4-2：使用数组名作为函数参数 定义一个函数，计算矩阵中每一行的元素之和，将和直接存放在每行的第一个元素中 主函数测试,#include using namespace std; void RowSum(int A4, int nrow) int sum; for (int i = 0; i nrow; i+) sum = 0; for(int j = 0; j 4; j+) sum += Aij; cout “Sum of row “ i “ is “ sum endl; Ai0=sum; int main() int Table34 = 1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6; for (int i = 0; i 3; i+) for (int j = 0; j 4; j+) cout Tableij “ “ endl; RowSum(Table,3); for (int i = 0; i 3; i+) cout Tablei0; ,运行结果： 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 Sum of row 0 is 10 Sum of row 1 is 14 Sum of row 2 is 18 10 14 18,对象数组,声明：类名 数组名元素个数； 访问形式：数组名下标.成员名 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（同样，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） 通过初始化列表赋值。 例：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）,例4-3 对象数组应用举例,/Point.h class Point public: Point(); Point(int xx,int yy); Point(); int GetX() return X; int GetY() return Y; void Display(); void Move(int x,int y); private: int X,Y; ;,/Point.cpp #include using namespace std; #include “Point.h“ Point:Point() X=Y=0; cout“Default Constructor.“endl; Point:Point(int xx,int yy) X=xx; Y=yy; cout “Constructor called.“endl; Point :Point() cout“Destructor called.“endl; void Point :Move(int x,int y) X=x; Y=y; void Point:Display() cout “(“ x “,“ y “)“; ,/prjPoint.cpp #include using namespace std; #include “Point.h“ int main() cout“Entering main.“endl; Point A2; for(int i=0;i2;i+) Ai.Move(i+10,i+20); Ai.Display(); cout endl; cout“Exiting main.“endl; ,运行结果： Entering main. Default Constructor. Default Constructor . (10,20) (11,21) Exiting main. Destructor called. Destructor called.,4.2 指针,内存空间的访问方式 通过变量名访问 通过地址访问 地址运算符：则&var 表示变量var在内存中的起始地址 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,声明： 例：int i; int *p = 指向整型变量的指针,引用： 例1：i = 3; 例2：*p = 3;,指针变量的初始化,语法形式 存储类型 数据类型 *指针名初始地址； 例：int *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,指针变量的赋值运算,指针名=地址 “地址”中存放的数据类型与指针类型必须相符 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。例： void *general;,例：指针的声明、赋值与使用,#include using namespace std; int main() int *i_pointer; int i; i_pointer= ,程序运行的结果是： Output int i=10 Output int pointer i=10,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 指针加一，减一运算 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),指针变量的关系运算,关系运算 指向相同类型数据的指针之间可以进行各种关系运算。 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 赋值运算 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+1)就是a1，. ，*(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,设有一个int型数组a，有10个元素。用三种方法输出各元素：(1)使用数组名和下标;(2)使用数组名和指针运算;(3)使用指针变量,使用数组名和下标 int main() int a10; int i; for(i=0; iai; coutendl; for(i=0; i10; i+) coutai; ,使用数组名和指针运算 int main() int a10; int i; for(i=0; iai; coutendl; for(i=0; i10; i+) cout*(a+i); ,使用指针变量 int main() int a10; int *p,i； for(i=0; iai; coutendl; for(p=a; p(a+10);p+) cout*p; ,指针数组,数组的元素是指针型 例：Point *pa2;数组pa由pa0,pa1两个指针组成 例：利用指针数组存放单位矩阵,#include using namespace std; int main() int line1=1,0,0; int line2=0,1,0; int line3=0,0,1; int *p_line3; p_line0=line1; p_line1=line2; p_line2=line3;,/输出单位矩阵 cout“Matrix test:“endl; for(int i=0;i3;i+) /对指针数组元素循环 for(int j=0;j3;j+)/对矩阵每一行循环 coutp_lineij“ “; coutendl; ,输出结果为： Matrix test: 1,0,0 0,1,0 0,0,1,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 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) /形参intpart、fracpart是指针 *intpart=int(x); / 取x整数部分 *fracpart=x-*intpart; /取x小数部分 ,int main() int i, n; float x, f; cout x; splitfloat(x, ,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,指向常量的指针,不能通过指针来改变所指对象的值，但指针本身可以改变，可以指向另外的对象。 例1 char *name1=“John“; /name1是一般指针 *name1=A; /编译正确，运行出错 例2 const char *name1=“John“; /指向常量的指针 char s=“abc“; name1=s; /正确，name1本身的值可以改变 *name1=1; /编译时指出错误,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,指向变量的指针：int *p,a; p=,4.3 动态内存分配,运算符new： 功能：动态分配内存 语法：new 类型名 对象名(初值列表); 例如：int *p; p=new int(2); 运算符delete： 功能：删除由new建立的对象，释放该指针指向的空间 格式：delete 指针名; 注意： 用new建立的对象，只能使用delete一次删除 用delete运算符作用的对象必须是用new分配的内存空间的首地址,例如：一维数组的创建与删除： int size,count; int *array; cinsize; array = new intsize ; /数组大小可以是变量 delete array; /释放堆内存,数组的创建与删除,也可以创建多维数组，其中第一维可以是变量，其他维数必须是常量 int row=3; const int col=5; double (*ptr)col=new doublerowcol; delete ptr;,#include #include using namespace std; int main() float (*cp)5; cp = new float45; int i,j; for (i=0; i4; i+) for (j=0; j5; j+) *(*(cp+i)+j)=i*10+j*1; for (i=0; i4; i+) for (j=0; j5; j+) coutcpij“ “; coutendl; coutendl; ,运行结果为： 0 1 2 3 4 10 11 12 13 14 20 21 22 23 24 30 31 32 33 34,#include “Point.h“ int main() cout“Step One:“endl; Point *Ptr1= new Point; delete Ptr1; cout“Step Two:“endl; Ptr1=new Point(1,2); delete Ptr1; return 0; ,#include using namespace std; class Point public: Point() X=Y=0; cout“Default Constructor.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; ;,运行结果： Step One: Default Constructor. Destructor called. Step Two: Constructor called. Destructor called.,常见的内存错误及其对策,1）内存分配未成功，却使用了它。 动态分配不成功时，指针为空指针(NULL)。 如果是用new来申请内存，应该用if(p=NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。 2）内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它 内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准。所以必须赋初值后方可以使用，即便是赋零值也不可省略,3）内存分配成功并且已经初始化，但操作越过了内存的边界 例如在使用数组时经常发生下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for循环语句中，循环次数很容易搞错，导致数组操作越界 4）忘记了释放内存，造成内存泄露 程序执行时申请的内存忘了释放，函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足，终有一次程序突然死掉：内存耗尽 5）释放了内存却继续使用它 动态内存的申请与释放必须配对,4.4 深拷贝与浅拷贝,C+提供的默认拷贝构造函数只是对对象进行浅拷贝复制（逐个成员依次拷贝）,testCopy1,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,testCopy2,4.5 字符串,1使用字符数组和字符指针实现字符串 例如： char str10=“hello“; char *pStr=“welcome“; 说明：可以初始化，但是不能赋值。例如： char str10； str = “hello“; /错误,2C+中提供了string类型，更方便,string是C+标准库中声明的一个字符串类。# include 1）定义字符串变量。 与int、char等基本数据类型的定义方法类似例如： string str1; /定义变量 string str2=“China“; /定义的同