c语言程序设计第9章.ppt

1,第8章 指 针,C 语言程序设计,池州师专 计算机中心,2019/7/11,2,8.1 指针和指针变量 8.2 指针与数组 8.3 指针与函数,第8章 指针,2019/7/11,3,8.1 指针和指针变量,main() float x; int y; ,8.1.1 指针和指针变量的概念,变量的两个物理意义,变量的内容,变量的地址,2019/7/11,4,8.1 指针和指针变量,main() int a,b,c; a=5; b=3; c=a +b; ,8.1.1 指针和指针变量的概念,2000 2001 2002 2003 2004 2005,a b c,8,利用变量名存取数据的方式称为“直接存取”方式。,2019/7/11,5,C 语言还提供了对内存单元的“间接存取”方式,5,3,2004,a和b相加的结果(*p=a+b)存放到变量p所指向的内存单元中去。此时c称为指针变量p的目标变量。,p=&c,8,main() int a=5,b=3,c,*p; p = ,8.1 指针和指针变量,8.1.1 指针和指针变量的概念,变量的地址称为变量的指针 存放地址的变量称为指针变量,2019/7/11,6,main() int a,*p= ,2004,8.1 指针和指针变量,8.1.2 指针变量的定义,2000,指针变量初始化,2019/7/11,7,main() int a,*p= ,间接存取运算,2004,8.1 指针和指针变量,8.1.3 指针的基本运算,2000,*p = ,5,2019/7/11,8,方法1：目标变量值不变，改变指针变量的 指向求解。 main( ) int a,b,*p1,*p2,*p; p1= ,a=6,b=8 max=8,min=6,8.1 指针和指针变量,【例8.1】输入a、b两个整数， 使用指针变量按大小顺序输出 这两个整数。,2019/7/11,9,方法2：利用指针变量直接改变目标变量的值 求解。 main() int a,b,t,*p1,*p2; p1= ,a=8,b=6 max=8,min=6,8.1 指针和指针变量,6,2019/7/11,10,指针的加减运算,8.1 指针和指针变量,8.1.3 指针的基本运算,main() int a=10,20,30,40,50,*p1,*p2; p1=p2=a; printf(p1=%u,*p1=%dn,p1,*p1); p2+=3; printf(p2=%u,*p2=%dn,p2,*p2); ,P2=410,*p2=40,指针加减运算要点： 只有当指针变量指向数组时指针的加减 运算才有意义。 指针变量可加减一个整型表达式。如： p1+、p2+3、p2-、p2-2。 指针的加减运算是以基类型为单位（即 sizeof（类型）)的。 两个指针变量不能作加法运算，只有当 两个指针变量指向同一数组时，进行指针变 量相减才有实际意义。如：p2-p1。,2019/7/11,11,指针的关系运算,8.1 指针和指针变量,8.1.3 指针的基本运算, 指向同一数组的两个指针可以进行关系 运算，表明它们所指向元素的相互位置关系 。 如：p2 p1、p2 = p1。 指针与一个整型数据进行比较是没有意 义的 。 不同类型指针变量之间比较是非法的。 NULL可以与任何类型指针进行=、!= 的关系运算，用于判断指针是否为空指针 。,2019/7/11,12, 数组名是该数组的指针 a是数组的首地址（即a0的地址），是一 个指针常量。 a = &a0,a+1 = &a1, ,a+9 = &a9 数组元素的下标表示法： a0,a1, ,ai, ,a9 数组元素的指针表示法： *(a+0),*(a+1), ,*(a+i), ,*(a+9),8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,1. 一维数组的指针,例如： int a10,*p;,2019/7/11,13,当p指向a0时，用p表示数组元素 下标法： p0,p1, ,pi, ,p9 指针法： *(p+0),*(p+1), ,*(p+i), ,*(p+9),8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,1. 一维数组的指针, 指向一维数组元素的指针变量 由于数组元素也是一个内存变量，所以此类指针变量的定义和使用与指向变量的指针变量相同。例如：int a10,*p; p = a;(或 p = ),a,2019/7/11,14,【例8.3】用指针法输出数组元素。 main( ) int a10, i, *p; for (i=0; i10; i+) scanf(“%d“, a+i); for (i=0; i10; i+) printf(“%4d “,*(a+i); printf(“n“); for (p=a,i=0; i10; i+) printf(“%4d “,*(p+i); printf(“n“); ,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,1. 一维数组的指针,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,2019/7/11,15,【例8.3】用指针法输出数组元素。 main( ) int a10, i, *p; for (p=a; pa+10; p+) scanf(“%d“,p); for (p=a; pa+10; p+) printf(“%d “,*p); printf(“n“); ,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,1. 一维数组的指针,10,2019/7/11,16,数组名是地址，指向数组的指针变量存放的也是地址。 通过指针变量也可以引用数组元素。p = &a0 等效于 p = a。,数组名和指向数组的指针变量的区别： 指针变量p是变量可以赋值, 数组名a是地址常量不能赋值。,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,用指针变量引用数组元素， 必须关注其当前值。例如： p = p + 3 *(p-1)、p-1等价于a2,2019/7/11,17,【例8.4】输入五个整数，使用指针变量将这五个数 按从小到大排序后输出。 main( ) int a5,*pp,*p,*q,t; for (p=a; p*q) pp=q; if (pp!=p) t=*p;*p=*pp;*pp=t; for (p=a; pa+5; p+) printf(“%d “,*p); printf(“n“); ,8.2 指针与数组,2019/7/11,18, 二维数组的地址 例如：int a34; 二维数组名a是数组的首地址。 二维数组a包含三个行元素：a0、a1、a2 。,三个行元素的地址分别是：a、a+1、a+2。 而a0、a1、a2也是地址量，是一维数组名， 即*(a+0)、*(a+1)、*(a+2)是一维数组首个元素地址。,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,2019/7/11,19, 二维数组元素的地址 a0、a1、a2是一维数组名，所以ai+j是数组元素的地址。,数组元素aij的地址可以表示为下列形式： &aij、ai+j 、*(a+i)+j,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,2019/7/11,20, 二维数组元素的表示法 数组元素可用下列形式表示： aij、*(ai+j)、*(*(a+i)+j),8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,a 是二维数组，根据C的地址计算方法，a经过两次 * 操作才能访问到数组元素。所以 * a 是 a0，* * a 才是 a00。 a0是a00的地址,*a0是a00。,2019/7/11,21, 指向二维数组元素的指针变量,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,【例8.5】用指向数组元素的指针变量输出数组元素。 main( ) int a34=0,1,2,3,10,11,12,13,20,21,22,23, i, j, *p; for (p=a0, i=0; i 3; i+) for (j=0; j 4; j+) printf(“%4d“,*(p+i*4+j); /* 元素的相对位置为i*4+j */ printf(“n“); ,这种指针变量的定义及使用与指向一维数组元素的 指针变量是相同的，用它存放二维数组元素的地址。,2019/7/11,22, 指向一维数组的指针变量 指向一维数组指针变量的定义形式： 数据类型标识符 (*变量名)元素个数,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,“*”表示其后的变量名为指针类型，元素个数表示 目标变量是一维数组，并说明一维数组元素的个数。由于 “*”比“ ”的运算级别低，“*变量名”作为一个说明部 分，两边必须加括号。 “数据类型标识符”是定义一维数 组元素的类型。,2019/7/11,23,【例8.6】用指向一维数组的指针变量输出数组元素。 main( ) int a34=0,1,2,3,10,11,12,13,20,21,22,23; int (*lp)4, i, j; for (lp=a, i=0; i3; i+) for (j=0; j4; j+) printf(“%4d“,*(*(lp+i)+j); printf(“n“); ,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,0 1 2 3,10 11 12 13,20 21 22 23,2019/7/11,24,【例8.6】用指向一维数组的指针变量输出数组元素。 main( ) int a 4=0,1,2,3,10,11,12,13,20,21,22,23; int (*lp)4, j; for (lp=a; lpa+3; lp+) for (j=0; j4; j+) printf(“%4d“,*(*lp+j); printf(“n“); ,8.2 指针与数组,8.2.1 指向数组的指针,2. 二维数组的指针,0 1 2 3,10 11 12 13,20 21 22 23,2019/7/11,25,【例8.7】通过初始化使指针指向一个字符串。 main( ) char str1 =“Good morning!“; char *str2=“Good night!“; printf(“%sn“,str1); printf(“%sn“,str2); ,8.2 指针与数组,8.2.2 指向字符串的指针变量,1. 指向字符串的指针变量的定义及初始化,字符串的两种表示方式： 字符数组表示方式，字符串存放在一维数组中，引用时用数组名。 字符指针变量表示方式，字符指针变量存放字符串的首地址，引用时用指针变量名。,Good morning!,Good night!,2019/7/11,26,【例8.8】通过赋值运算使字符指针变量指向一个字符串。 #include main( ) char c80,*str; strcpy(c,“How are you ?“); str=“Fine,thanks.“; printf(“%sn%sn“,c,str); ,8.2 指针与数组,8.2.2 指向字符串的指针变量,2. 字符串的赋值运算,将一个字符串赋给一个字符数组只能使用strcpy函数 将字符串常量的首地址赋给指针变量，可使用赋值运算符“=”,How are you ?,Fine,thanks.,2019/7/11,27,【例8.9】利用指针变量输入输出字符串。 #include main( ) char c80,*str; str=c; gets(str); puts(str); ,8.2 指针与数组,8.2.2 指向字符串的指针变量,3. 字符串的输入输出,使用字符串输入输出函数gets和puts； 在scanf和printf函数中使用 %s格式实现。 输入字符串时，函数参数：数组名、存有数组名的指针变量； 输出字符串时，函数参数：数组名、存有字符串首地址的指针变量。,I love China!,I love China!,2019/7/11,28,【例8.11】已知字符串str，从中截取一子串。要求 该子串是从str的第m个字符开始，由n个字符组成。 思路： 定义字符数组c 存放子串，字符指针变量p 用于复制 子串，利用循环语句从字符串str截取n个字符。 考虑到几种特殊情况： m位置后的字符数有可能不足n个，所以在循环读取字符时，若读到 0 停止截取，利用break语句跳出循环。 输入的截取位置m大于字符串的长度，则子串为空。 要求输入的截取位置和字符个数均大于0，否则子串为空。,8.2 指针与数组,8.2.2 指向字符串的指针变量,2019/7/11,29,main( ) char c80, *p, *str=“This is a string.“; int i, m, n; printf(“m,n=“); scanf(“%d,%d“, ,8.2 指针与数组,从m位置读取n个字符送到c数组,要求位置m和长度n大于0,2019/7/11,30,指针数组定义的一般形式： 数据类型标识符 *数组名元素个数； 在这个定义中由于“ ”比“*”的优先级高，所以数组名先与“元素个数”结合，形成数组的定义形式，“*”表示数组中每个元素是指针类型，“数据类型标识符”说明指针的目标变量的数据类型。例如： int *ip10; char *cp5;,8.2 指针与数组,8.2.3 指针数组,1. 指针数组的定义,指针数组就是数组中的每个元素均为指针类型,2019/7/11,31,例如： char c48=“Fortran“,“COBOL“,“BASIC“,“Pascal“; char *cp4=c0,c1,c2,c3; char *str5=“int“,“long“,“char“,“float“,“double“; int a23; int *p2=a0,a1;,8.2 指针与数组,8.2.3 指针数组,2. 指针数组初始化,例如： char c48=“Fortran“,“COBOL“,“BASIC“,“Pascal“; char *cp4=c0,c1,c2,c3; char *str5=“int“,“long“,“char“,“float“,“double“; int a23; int *p2=a0,a1;,2019/7/11,32,【例8.13】用06分别代表星期日至星期六，当输入其中任意 一个数字时，输出相应英文单词。 main( ) char *weekname7=“Sunday“,“Monday“,“Tuesday“, “Wednesday“,“Thursday“,“Friday“,“Saturday“; int week; printf(“Enter week No.: “); scanf(“%d“, ,8.2 指针与数组,8.2.3 指针数组,3. 利用字符指针数组处理多个字符串,利用字符指针数组处理长度不等的字符串，可节省存储空间。,2019/7/11,33,8.2 指针与数组,8.2.4 多级指针,1. 二级指针变量的定义,如果一个指针的目标变量是一个指针类型变量，则此指针为指向指针的指针变量，也称为多级指针变量。,二级指针变量定义的一般形式： 数据类型标识符 *指针变量名； 其中“*指针变量名”相当于*(*指针变量名），在括号中定义了一个指针变量，括号外的“*”，说明指针变量（即二级指针）的目标变量是一个指针类型数据，“数据类型标识符”是目标变量（即一级指针）所指向的数据的类型，也就是最终目标变量的类型。例如： int a, *p, *pp;,2019/7/11,34,8.2 指针与数组,8.2.4 多级指针,2. 二级指针变量初始化,例如： int a, *p=,、*p,、*pp,、*pp,2019/7/11,35,8.2 指针与数组,8.2.4 多级指针,【例8.16】利用二级指针输出字符串。 main( ) static char *name =“Zhang“,“Wang“,“Li“,“; char *pp=name; while (*pp!=0) printf(“%sn“,*pp+); ,*(*pp+1)=h、*(*p+2)=a,Zhang,Wang,Li,2019/7/11,36,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,1. 变量的指针作函数参数,【例8.17】输入3个整数，按从小到大顺序输出。 void swap(int *x1, int *x2) int t; t=*x1;*x1=*x2;*x2=t; return; void main( ) int a,b,c; scanf(“%d%d%d“, ,7 5 9,5, 7, 9,主调函数与被调函数之间数据传递的方法： 实参与形参之间的数据传递； 被调函数通过return语句把函数值返回到主调函数； 通过全局变量交换数据； 利用指针型参数在主调函数和被调函数之间传递数据。,7,9,7,5,7,5,形参x1和x2得到main函数中a和b的地址，这样x1和x2的目标变量就是main函数的变量a和b。在swap函数中交换 *x1和 *x2的内容，就是交换a和b的内容，所以当函数调用结束后，尽管x1和x2已经释放，但操作结果仍保留在main函数的变量a和b中，这就是通过指针形参指向域扩展到主调函数的方法，达到主调函数与被调函数间交换多个数据的目的。,2019/7/11,37,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,2. 数组的指针作函数参数, 一维数组的指针作函数参数 例如被调函数abc的定义形式有以下三种： void abc(int b10) void abc(int b ) void abc(int *b) 在主调函数有如下定义： int a10,*p=a; 则调用abc函数时可用 abc(a) 或 abc(p),当函数之间需要传递数组时，可以通过传递数组的首地址（即通过指针参数指向域的扩展），完成存取主调函数中数组元素的操作。,2019/7/11,38,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,2. 数组的指针作函数参数,【例8.20】字符串复制函数。 void copystr(char *t, char *s) /* 字符指针变量t和s作形参 */ while (*t+=*s+)!=0); main( ) char c80,*p=“I am a student.“; copystr(c,p); /* 数组名c和字符指针变量p作实参 */ printf(“%sn“,c); ,2019/7/11,39,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,2. 数组的指针作函数参数, 二维数组的指针作函数参数,由于指向二维数组的指针分为行指针和元素指针，所以他们作为函数参数的形式也不同。, 二维数组的行指针作函数参数 例如被调函数abc的定义形式有以下三种： void abc(int b24) void abc(int b 4) void abc(int (*b)4) 在主调函数有如下定义： int a24, (*p)4=a; 则调用abc函数时可用 abc(a) 或 abc(p),2019/7/11,40,【例8.22】用函数输入输出整型二维数组，函数的形参为行指针。 void inarr(int (*p1)4,int m) /* 可改写为void inarr(int p1 4,int m) */ int i,j; for (i=0; im; i+) for (j=0; j4; j+) scanf(“%d“,*(p1+i)+j); ,void outarr(int (*p2)4,int m) /* 可改写为void outarr(int p234,int m) */ int i,j; for (i=0; im; i+) for (j=0; j4; j+) printf(“%6d“,p2ij); printf(“n“); ,main( ) int a34,(*p)4; p=a; inarr(a,3); outarr(p,3); ,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,2. 数组的指针作函数参数,2019/7/11,41,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,2. 数组的指针作函数参数, 二维数组的指针作函数参数 指向二维数组元素的指针作函数参数,指向二维数组元素的指针作函数参数时，是利用二维数组元素按行连续存储的的特点，访问数组的每一个元素。被调函数的形参必须定义为指向二维数组元素的指针变量。,例如被调函数abc的定义形式如下： void abc(int *b) 在主调函数有如下定义： int a24, *p=a0; 则调用abc函数时可用 abc(a0)、abc(&a00) 或 abc(p),2019/7/11,42,【例8.23】用函数输入输出整型二维数组，函数的形参为指向二维数组元素的指针。 void inarr(int *p1, int m，int n) int i,j; for (i=0; im; i+) for (j=0; jn; j+) scanf(“%d“,p1+n*i+j); ,8.3 指针与函数,8.3.1 指针变量作函数参数,void outarr(int *p1, int m, int n) int i,j; for (i=0; im; i+) for (j=0; jn; j+) printf(“%6d“,*(p1+n*i+j); printf(“n“); ,2. 数组的指针作函数参数,main( ) int a34,*p; p= ,2019/7/11,43,8.3 指针与函数,8.3.2 带参数的主函数,1. 带参数的主函数的定义,main(int argc, char *argv ) ,main函数只能有两个形参，并且这两个形参的类型也是固定的。第一个形参必须是整型变量，第二个形参可以定义为字符型指针数组，也可以定义为二级字符指针变量，因此也可以写成 main(int argc, char *argv),2019/7/11,44,8.3 指针与函数,8.3.2 带参数的主函数,2. 带参数的主函数的调用,带参数的主函数调用形式： 可执行文件名 参数1 参数2 参数n 在DOS系统提示符下键入的这一行字符称为命令行。可执行文件名称为命令名，其后的参数称为命令行参数，命令名与各参数之间用空格进行分隔。,要调用带参数的主函数必须在操作系统环境下进行。假设C语言源程序文件file1.c，经过编译、连接生成一个可执行文件file1.exe。在DOS系统提示符后键入可执行文件名file1，即可执行该程序 。,2019/7/11,45,8.3 指针与函数,8.3.2 带参数的主函数,3. 主函数参数的作用,argc 称作参数计数器，它的值是包括命令名在内的参数个数。 argv 指针数组的作用是存放命令行中命令名和每个参数字符串的首地址。 C:file1 one two three,2019/7/11,46,8.3 指针与函数,8.3.2 带参数的主函数,【例8.24】显示命令行参数程序。 void main(int argc,char *argv ) int i=0; while (-argc0) printf(“%sn“,argv+i); ,file1 one two three,one,two,three,注意: 命令行参数所传送的数据全部都是字符串。即便传送的是数值，也是按字符串方式传送给主函数。程序中使用这些参数时，还需要将数字字符串转换成数值型数据。C语言标准库函数提供了一些相关的数据类型转换函数 。,2019/7/11,47,8.3 指针与函数,8.3.3 指针型函数,1. 指针型函数的定义,指针型函数定义的一般形式： 数据类型标识符 *函数名（形式参数表） 其中函数名前的“*”表示函数的返回值是一个指针类型，“数据类型标识符”是指针所指向的目标变量的类型。,如果一个函数的返回值是指针，则称此函数为指针型函数。,2019/7/11,48,char *subcut(char *a, int s, int len) static char substrSIZE+1; /* substr用于存放子串 */ int n; char *ps; ps=substr; if(sstrlen(a) | len1) printf(“data errorn“); /* 数据错，子串为空 */ else for (n=1,a+=s-1; n=len ,8.3 指针与函数,8.3.3 指针型函数,【例8.26】编制一个函数，其功能是从已知字符串中指定位置s开始截取一个长度为len的子串。 思路： 在截取子串函数sutcut中需要从主调函数传送3个数据，源字符串、截取位置s、长度len。在形参中定义一个指针变量a接收源字符串的首地址，在函数中再定义一个存储类型为static的字符数组substr用于存放子串，指针变量ps指向substr数组。 在截取子串的过程中，如果起始位置s小于1或大于源串则子串为空，如果截取长度len小于1子串也为空；否则循环复制子串，直到复制了len个字符或从源串读到 0 结束。最后函数将返回substr字符数组的首地址。,若起始位置s小于1或大于源串或截取长度len小于1,从第s个字符开始，复制len个字符,2019/7/11,49,8.3 指针与函数,8.3.3 指针型函数,2. 指针型函数定义时应注意的问题, 指针函数中return的返回值必须是与函数类型一致的指针。 返回值必须是外部或静态存储类别的变量指针或数组指针，以保证主调函数能正确使用数据。,2019/7/11,50,8.3 指针与函数,8.3.4 指向函数的指针,1. 函数指针变量的定义,函数指针变量定义的一般形式： 数据类型标识符 (*函数指针变量名)( ); 其中“*函数指针变量名”必须用圆括号括起来，否则就成为声明一个指针型函数了。在定义中“(*函数指针变量名)”右侧的括号“( )”表示指针变量所指向的目标是一个函数，“数据类型标识符”是定义指针变量所指向的函数的类型。例如： int (*p)( ); /*p是一个指向整型函数的指针变量*/ float (*q)( ); /*q是一个指向单精度实型函数的指针变量*/,在C语言中，函数名具有与数组名类似的特性，数组名代表数组的首地址，函数名代表函数的起始地址（即该函数的程序代码段在内存中所占用的存储空间的首地址，也称函数入口）。因此也可以把函数名赋给一个函数指针变量，使其成为指向该函数的指针变量。函数名则可以看成是函数指针常量。,2019/7/11,51,8.3 指针与函数,8.3.4 指向函数的指针,2. 用函数指针变量调用函数,用函数指针变量调用函数的一般形式： (*函数指针变量名)(实参表);