[高等教育]xin7第七章指针.ppt

2019/5/3,1,第七章 指 针,李 书 涛 ,2019/5/3,2,目 录,1. 指针的基本概念 2. 指针变量和指针运算符 3. 指针和函数参数 4. 指针与数组 5. 指针与函数 6. 本章小结,第七章 指 针,2019/5/3,3,&,变量是存放在内存上的，内存的每一个字节成为一个单元，每个单元有一个编号，这个编号就是地址，内存是按字节排列的连续空间。,定义变量: int k;编译系统根据类型为k分配内存,输入变量的值:scanf(“%d”, &k就代表了变量k在内存中的地址,以往对变量的访问是通过变量名,这种操作称为直接访问: int k; scanf(“%d”,关于地址,1 指针的基本概念,1 指针的基本概念,2019/5/3,4,C 提供了另一种方式，将变量 k的地址存放在另一个变量处(假定为pk)，通过访问 pk，就可以间接地访问变量k，这种方式称为间接访问。,变量 int k; 变量 pk 中存放 k 在内存中的地址。,变量pk 是一个指针变量，指向变量k，存放k的地址 ，因此指针就是地址。,间接访问,*,谁的地址？,间接访问的概念,2019/5/3,5,main( ) int a, b, c; a=5; b=10; c=a+b; printf(“%d,%d,%d”,a,b,c); ,main( ) int a, b, c, *pc; a=5; b=10; pc= ,利用变量 c 的变量名直接访问,利用指针变量 *pc 间接访问变量c,比较两个程序,举例分析,2019/5/3,6,指针指向变量-变量的指针(存变量的地址)。,指针指向数组-数组的指针(存数组的起始地址)。,指针指向函数-函数型指针(存放函数的入口地址)。,指针指向指针-指针型指针(存放某指针的地址)。,由指针组成的数组-指针数组。,指针是定位其他数据类型的特殊类型的数据(存放其他数据的地址)。,指针可以指向所有类型的数据,2019/5/3,7,一个指针，指向一个变量,1. 格式：类型 * 标识符；,其中: 指针的类型是指针所指变量的类型。 *为指针说明符，说明后面的标识符为指针变量(也叫间接访问符)。,int a , *pa;,pa= 将变量a的地址赋给指针pa。,*pa=a;通过间接访问符访问变量a。,2. 说明:,(1) 一个指针指向同一种类型的变量。,(2) * 和 & 在C中有两个作用： *: 乘号(双目)和指针说明符(单目)。 &: 取址符(单目)和位操作中的“与”。,2 指针变量和指针运算符,2 指针变量和指针运算符 一 、 指针变量的定义,2019/5/3,8,对变量k的访问就可以有两种方法: 直接访问:通过变量名访问-k,间接访问:通过指针变量名-pk,int k , *pk; pk= 完全等价。,二、指针变量的引用,例如：,2019/5/3,9,三、指针类型的两个运算符,&: 取址运算符 *: 指针间接访问运算符,int a , *pa; pa= *pa就是a。,2019/5/3,10,main( ) int a,b,c; int *p ; (指针说明) a=100; b=200; p= ,main( ) float a,b,c; float *p; a=100.0,b=200.0; p= ,例,int k; int *pk ; 当指针 pk 指向变量 k 时,有: pk= 所以: *(&k) =*pk=k &(*pk)=&k=pk,互逆,四、 指针变量的初始化,1. 指针变量使用前必须有值。,2. 指针变量的初值必须是地址值(不能是整数),3. 方法有两种:,(1) pk = （说明语句，不是赋值语句）,地址：数组名, &变量名,*与& 之间是互逆的,4. 可以为指针赋空值(NULL)，此时指针不指向任何变量：pk=NULL;,12,1. 程序中一旦进行了变量说明 int a,b,c ; 则机器自动设置a,b,c的存储区域,每个整数两个字节。 2. 当a=100,b=200 时,则分别存在 a,b 的空间内。 3. 为便于了解存储区的位置,用&a表示a的地址，&b表示b的地址, &c表示c的地址。 4. 变量p存放地址, p=&c, 称为指针变量。 5. 指针变量p自身也有地址,用&p表示，用 printf(“%x”,&p)可求得指针自身的存储地址。,说 明,2019/5/3,13,C仅允许指针作三种运算,指针的比较运算（关系） 指针的减法运算 指针与一个整数的加减运算,1. 指针的比较运算,假定两个指针变量 p, q，当它们指向同一个数组时，以下比较运算结果为逻辑值。,pq ： p 指针所指元素位于q所指元素之后时为1,pq ： p 指针所指元素位于q所指元素之前时为1,p=q：p指针所指元素位于q所指元素之后（或两指针指向同一元素）时为1,int a6,五. 指针的运算,p=p：p指针所指元素位于 q 指针所指元素之前（或两指针指向同一元素）时为 1,p=q： 两指针指向同一元素时为 1,p!=q： 两指针不指向同一元素时为 1,2019/5/3,14,两指针p,q指向同一数组,p-q的结果为p所指元素与q所指元素之间相隔的元素的个数（不是地址值之差，也不是变量值之差）。,3. 指针与整数的加减运算,当一个指针指向一个数组时，指针与一个整数n相加或相减，表示将指针向后或向前移动了n个元素。,2. 指针的减法运算,2019/5/3,15,例题:,1. 若定义char *p=“I am a student”; 则 *(p+7)的值为:,2. 若定义int a4= 0,1,3,5,*p; p= 则+(*p)的值为:,3. 下列程序中,数组a的地址为ffe2,问第二个printf语句执行后的结果为:,main( ) static int a10=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0; int *p; p=a; printf(“%x”,p); printf(“%x”,p+9); ,举例分析,s,2,fff4,2019/5/3,16,3 指针和函数参数,3 指针和函数参数,1. 指针变量既可以作为函数的形参，也可以作函数的实参。指针变量作实参时，与普通变量一样，是“值传递”，即将指针变量的值传递给被调用函数的形参，对应的形参必须是一个指针变量。 2. 当指针变量作函数的参数时，被调用的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。,2019/5/3,17,指针变量作函数参数举例,change(int x, int *pm) x=10; *pm=10; main() int n=200,m=200, *p1; p1= 程序的运行结果： n=200, m=10,2019/5/3,18,主函数内 ，输入两个整数，调用一个功能函数，交换两个整数的大小.,main( ) int a , b; printf(“Enter two numbers : ”); scanf(“%d,%d”, ,swap( a, b );,输入 3，5,输出1：3，5,输出2：5，3,3 ，5,输出3：3，5,形参 x , y 是局部变量, 函数内定义，函数内有效，函数调用结束，值不保留。,普通变量作函数参数,函数调用只能返回一个值,指针作函数参数可返回多个值。,swap(int *p1, int *p2) int pk; pk=*p1; *p1=*p2; *p2=pk; printf(“2: %d,%dn”, *p1, *p2); main( ) int a , b; scanf(“%d,%d”, ,交换,形参为指针,实参为地址,指针变量作函数参数的应用,输入 3，5,输出1：3，5,输出2：5，3,输出3：5，3,2019/5/3,20,1. 功能函数 swap(a,b)的作用是实现两个数的交换，当参数为指针型时，实参，形参都为指针变量。 2. 当函数被调用时，实参传给形参结果为：形参指针p1，实参 指针 此时pk是一个int 变量，不是指针。,题目 分析,指针的值为地址,举例例题分析,2019/5/3,21,一个指针,指向一个数组,* 通过指针引用数组中的任意元素 * 一个指针与一个一维数组的等价性 * 字符指针的特殊使用 * 关于“数组指针”的概念和使用,数组名就是数组的起始地址,int a10,*pa=a; 与 int (*pa)4;,掌 握 要 点,4 指针与数组,4 指针与数组,2019/5/3,22,定义指针,定义数组,int a10,*pa;,指针初始化,pa=,将数组中第一个元素的地址赋给指针变量, 等价于: pa=a;,pa=a;,间接访问: *pa=a0;,可以移动指针使其指向数组中后面的元素。,向后移动i个元素 pa+i 指针指向元素ai。,7.4.1 用指针访问数组元素 一. 用指针引用数组元素,2019/5/3,23,pa+i=&ai (将a i 的地址赋给指针pa),pa+i=a+i=a+i*m (每个元素占字节),m,*(pa+i)=*(a+i)=a i (间接访问),当i的值在下标范围内变化,就可访问数组中所有元素.,下标法: 循环语句,逐一访问 a i 指针法: 移动指针访问 *(pa+i)=ai=*(a+i),访问数组元素,地址值,访问数组元素,pa+i,main( ) static int a = 1,2,3,4,5,6; int i; for(i=0;i6;i+) printf(“%d”,a i ); ,main( ) static int a =1,2,3,4,5,6; int i; for(i=0;i6;i+) printf(“%d”,*(a+i); ,main( ) static int a =1,2,3,4,5,6; int i; int *pa=a; for( i=0;i6;i+) printf(“%d”,*(pa+i); ,ai *(a+i) *(pa+i),下标法,地址法,指针法,举例分析,2019/5/3,25,1. 当指针变量pa的值与地址常量a相同时,如果变量i为一整数,则a i ,*(a+i)和*(pa+i) 三个表达式功能相同,意义相同,程序中可混用。,2. a i ,*(a+i),*(pa+i)遵循统一的地址计算规则,如果数组元素占 m个字节,则第i个元素的地址为: a+i*m 或 pa+i*m,3. 指针变量法和数组下标法均允许对数组元素随机存取.,数组名 地址 指针 地址 数组 指针,等价性,二. 指针与数组的等价性,2019/5/3,26,字符数组在C中可以用字符串常量初始化，可以整串的输入，输出，由于指针与数组的等价性，字符指针也有某些特点.,1. 字符指针定义 Char *pc;,2. 字符指针的赋值： char c; pc=,3. 可以用字符串常量为字符指针初始化 char *pc=“Turbo C”;,注 意,字符数组初始化 char c =“Turbo C”; 是将字符串常量的内容全部赋给数组,字符指针初始化： char *pc=“Turbo C”；,仅将串首地址赋给指针，也可写成： char *pc; pc=“Turbo C”;,！,三. 字符指针,三种表示方法等价：,(1) char *pc；pc=“Book”;,(2) char *pc=“Book”;,(3) char name =“Book”; char *pc=name;,地址=指针,4. 字符数组与字符指针的区别：,（1）字符数组可以写成： char c =“book”; 但不能写成： char c ; c =“book”; 字符指针可以写成：char *pc=“book”; 也可以写成： char *pc; pc=“book”;,字符指针的应用,（2） 当用字符串常量初始化时： 字符数组获得了串中所有的字符（内容）。 字符指针获得了串首的地址（与串内字符无关）。,2019/5/3,28,main() char *a=“Turbo C”; char *p; p=a+4; printf(“%cn”,*a); printf(“%sn”,a); printf(“%cn”,*p); printf(“%x,%x,%x,%xn”,a,p, ,a,p,T的地址,o的地址,5. 字符指针的应用举例,2019/5/3,29,指针数组的定义 指针数组的初始化（用地址） 指针数组的应用 指针数组与二维数组的等价性,由若干个指针变量组成的数组，称为指针数组,掌握 要点,一 、指针数组的定义,格式：类型 *标识符长度;,定义数组，不是定义一个指针。,数组中所有指针的类型（均指向同一类型的变量）,数组名,数组中所含指针的个数,int *pa3;,7.4.2 指针数组,2019/5/3,30,定义了静态的二维数组，所有元素有固定的地址 用该二维数组的每一行的 行首地址 为指针数组初始化，行首地址就是该行的名（数组名为起始地址）,必须用地址值为指针数组初始化,static int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; int *pa3=a0,a1,a2;,指针数组*pa3 相当于有三个指针，pa0,pa1,pa2,初始化的结果:,行首地址,行首地址就是该行的名（数组名为起始地址）,二 、指针数组的初始化,pa0=,对任意行i，可以有：pai=,相当于一个指针，指向一个一维数组,pa i =,i,分析：pai=ai;等价于： pa=a, pa+j=a+j, *(pa+j)=*(a+j)=aj;,对指针数组中的任意一个pai,移动j个元素,pai+j=ai+j=,第j列,aij,指针与数组的等价性： *(a+i )=*(pa+i )=a i ;,指针数组的特性,*(pa i +j)=*(a i +j )=*(*(a+i )+j ) =a i j ,指针数组与二维数组是等价的，通过指针数组可以引用二维数组中的元素。,2019/5/3,32,main( ) int i,j; static int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; int *pa3=a0,a1,a2; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) printf(“%d,%d,%dn”, aij,*(*(a+i)+j),*(pai+j) ); ,三、 指针数组的应用 1. 用指针数组引用二维数组中的元素,zzsz.c 运行结果：,#define SIZE 4 main( ) int i, j, k; static char *strSIZE=“Program”, “ Fortran”, “ C” , “ Basic”; char *temp; for(i=0;i0 ) temp=str j ; str j =str i ; str i =temp; for(i=0;iSIZE;i+) printf(“%sn”,str i ); ,用字符串为字符指针初始化,2. 处理二维字符数组( zzszpx.c ),2019/5/3,34,其中： for(i=0;i0 ) temp=str j ; str j =str i ; str i =temp; 为选择排序。,zzszpx.c 执行结果如下：,Basic C Fortran Program,2019/5/3,35,利用指针*temp，作为指针交换的临时变量， 通过改变指针的指向,改变输出顺序,不真正交换字符串的位置。,可用二维数组处理,操作示意图,2019/5/3,36,main(参数1，参数2） int 参数1; /*命令行字符串的个数*/ char *参数2 ； /*各字符串在内存存放的首地址*/ ,形参值从何而来？由DOS系统执行.EXE的命令行提供。,格式：命令名 参数1 参数2 . 参数n,运行该程序的同时给出实参的值 file1 China Beijing,运行程序的名,3. 指针数组作main函数的形参,2019/5/3,37,int a,*pa,*ppa; pa= *pa 与 a 等价 *ppa与pa等价 *ppa与*pa与a等价,是一个指针，它指向另一个指针。,1. 格式： 类型 *标识符；,2. 说明： 类型为被指针型指针所指的指针所指的变量的类型。,100,a=100,&a,&a,*pa=a,&pa,*ppa=&a,&pa,int,int,int,7.4.3 指针型指针 一 、指针型指针的定义,2019/5/3,38,1. 对数据的多级间接访问,int i, *pi , *ppi ; pi=,(一级间接访问),(二级间接访问),2. 指针型指针(二级指针)与指针数组，二维数组等价性,二、 指针型指针的应用,2019/5/3,39,#define SIZE 4 main( ) static char *p =“program”, “basic”,“fortran”, “c”; char *pp; int i; for (i=0;iSIZE;i+) pp=p+i; printf(“%sn”,*pp); ,多级指针,多 级 指 针 初 始 化,用指针数组的数组名初始化,举例分析,zzxzz.c运行结果,2019/5/3,40,一个指针，指向一个函数,定义了函数之后，系统为该函数分配一段存储空间，其中函数的起始地址，称为该函数的入口地址，将此地址赋给另一个变量，则该变量为一个指向函数的指针。,二、 函数型指针的定义,1. 格式： 类型 (*标识符) ( )；,2. 说明：类型为被指针 所指函数的返回值 的类型，标识符为一个指针名，(不是函数名)，括号中为空，但必须有，表示该指针是专指函数的。定义中的( * )括号不能省略。,所指函数的返回值,只能指向函数,5 指针与函数,5 指针与函数 一 、 函数型指针,2019/5/3,41,通过指针调用函数,用函数名为指针初始化，表示指针指向该函数。,int (*pf)( ); int f( );,括号,pf=f; (指针 pf 指向函数f( ) ),应用：,增加了一种函数调用的方式,三、函数型指针的赋值,2019/5/3,42,main() int (*pf)( ); int a,b,k; scanf(“%d,%d”, ,相当于k=f(a,b),用函数名为指针赋值,输入：100 ，200 输出：100，200，100,举例分析-1,2019/5/3,43,main( ) int (*p)( ); int a,b,c; p=max; scanf(“%d,%d”, ,max(x,y) int x,y; return(xy?x:y); ,定义函数型指针,用函数名为指针赋值,通过指针调用函数,举例分析-2,求a和b中的较大的数。,2019/5/3,44,函数的调用可以用函数名，也可以用指针。,(*p)()定义之后,不是固定指向某一个函数,可以先后指向不同的函数(用新的函数名重新赋值)。,用函数名为指针赋值时,不必用参数。,用函数指针调用函数时,用(*p)代替原函数名。,区别: int (*s)( ) , int *s( ) 3 , int *s 3 ,说 明,2019/5/3,45,是一个函数，其返回值为一个指针。,函数调用的结果，通常得到一个返回值，带回主调函数，如果返回值为一个指针，则该函数就是指针型函数。,五、 指针型函数的定义,格式：类型 *标识符（参数表）；,说明：类型为指针所指变量的类型，标识符为函数名，不是指针名，参数为函数的形参。,定义函数, 不是指针,四、指针型函数的概念,2019/5/3,46,char *str_chr(char *s,char ch); main( ) char *p, ch=C ; char str =“Pascal,C,Fortran”; printf(“string starts at adress%s ：”,str); p=str_chr(str,ch); printf(“First occurrence of char%c is adress%un”,ch,p); printf(“This is position %u from0 n”,p-str); char *str_chr(char *s,char ch) while (*s!=ch) s+; return(s); ,求已给字符在给定的字符串中首次出现的位置和该字符的存储地址。,ch=C,实参为数组名 str和字符ch,地址传递,移动指针,举例分析,2019/5/3,47,使用 指针 ，编写完成字符串反向的 递归函数 。,指针,递归函数,1. 将给定字符串分为两个部分： 第 1部分是第 1 个字符和最后一个字符（不是0） 第 2部分是从第 2 个字符到倒数第 2 个字符,算法设计,2. （1）交换第 1 部分的两个字符。 （2）将第2部分构成一个字符串，递归,3. （1）定义两个字符指针，分别指向字符串的首字符和最后一个字符 （2） 将所指的两个字符交换 （3） 使中间部分构成一个“新”的字符串，递归。,五. 应用举例,2019/5/3,48,revstr( char *s ) char *p=s , c; while ( *p ) p+; p- -; if ( s p ) c = *s; *s = *p; *p= 0; revstr(s+1); *p=c; ,将指针移到0之前的最后一个字符,将最后一个移到字符串的最前面,形成一个新的字符串,以新串的起始地址s+1进行递归,程序分析,2019/5/3,49,1. 指针就是地址。 2. 指针可以指向任何数据类型,指向谁,就存放谁的地址。 3. 必须用地址值为指针变量初始化(&变量名,&a,或数组名),不许用整数。 4. 相同类型的指针可以相互赋值。,概念,6 本章小结,6 本章小结,2019/5/3,50,变量的指针 int *pi , i; pi=,一、指针类型总汇,2019/5/3,51,二、指针类型的两个运算符,&: 取址运算符 *: 指针间接访问运算符,int a , *pa; pa= *pa就是a。,2019/5/3,52,变量的指针 int i, *pi; pi= 则: *pi 与 i 等价。,数组的指针 int a10,*p; p=a; 则: *(p+i)=*(a+i)=ai 移动指针 i 个元素,函数的指针 int (*pf)( ), max(x,y); 指针初始化 pf=max；则函数调用：c=(*pf)(a,b) ; 与 c=max(a,b); 等价。,指针的指针 int a, *pa, *ppa; pa=,指针的数组 int *pa3; char *str =“fd”, “12”, “ab”;,指针型函数 int *f(x,y); main() int *p; p=f(a,b);,三、指针类型举例,2019/5/3,53,1. int a10, *pa; pa=a, 则:pa+i=a+i, *(pa+i)=*(a+i)=ai 。 2. int a33, *pa3=a0, a1, a2; 则: *(pai+j), *(*(pa+i)+j), *(*(a+i)+j)都可以实现对数组中任意元素aij的访问。 3. char *pc =“AAA”, “BBB”, “CCC”;的含义: pc0= “AAA”, pc1= “BBB”, pc2= “CCC” 。,四 、指针与数组的等价关系,2019/5/3,54,五. 指向结构体的指针 定义、使用与其他基本类型指针类似 可以使用指向运算符(-)引用指针所指向的结构体的成员 指向运算符 - 结构体指针-成员名 具有最高的优先级，自左向右结合 若struct student stu, *p=stu; 则stu.num、(*p).num、p-num等效,2019/5/3,55,E N D,上机与作业九,必做题 1. 调用函数swap(*p1,*p2)交换两数的值，实现将int a10与int b10互换后输出。 2. 用指针编写字符串比较函数strcmp(s,t)，要求st时返回1, s=t时返回0 。 5. 输入一行字符，将其中的字符从小到大排列后输出。 先将程序编写在稿纸上，本周4上机调试运行得到正确结果。,完,1. 调用函数swap(*p1,*p2)交换两数的值，实现将int a10与int b10互换后输出。程序如下：,swap(int *p1, int *p2) int t; t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; main() int i,a10,b10,k=1; for(i=0;i10;i+) ai=k; bi=k+1; k+=2; swap( ,程序执行输出结果如下：,2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19,2019/5/3,57,L9-2.c：用指针编写字符串比较函数strcmp(s,t)，要求st时返回1, s=t时返回0 。 主程序如下：,main() char s80,t80; printf(“Input String s ,2019/5/3,58,L9-2.c 的strcmp函数如下：,strcmp(char *p,char *q) int i=0; while(*(p+i)!=0 | *(q+i)!=0) if(*(p+i)=*(q+i) i+; continue; else if(*(p+i)*(q+i) return 1; else return -1; return 0; ,2019/5/3,59,L9-2.c程序执行输出结果如下：,Input String s & t : abcxy abcdefg s=abcxy t=abcdefg strcmp=1,Input String s & t : abc abcdefg s=abc t=abcdefg strcmp=-1,Input String s & t : abcde abcde s=abcde t=abcde strcmp=0,2019/5/3,60,L9-5.c程序如下：,#include “string.h“ main() char c,s80; int i,j,k; printf(“Input String s : “); gets(s); puts(s); k=strlen(s); for(i=0;isj) c=si;si=sj;sj=c; printf(“sort=%snn“,s); getch(); ,程序执行输出结果如下： Input String s : heakbxc heakbxc sort=abcehkx,2019/5/3,61,L9-5.c程序如下：,#include “string.h“ main() char c,s80, *p; int i,j,k; printf(“Input String s : “); gets(s); puts(s); p=s; k=strlen(s); for(i=0;i *(p+j) c= *(p+i); *(p+i)= *(p+j); *(p+j)=c; printf(“sort=%snn“,p); getch(); ,程序执行输出结果如下： Input String s : heak