C语言程序设计教程(修订本)第7章指针.ppt

第7章 指 针,7.1 指针的基本概念 7.2 指针变量 7.3 数组与指针 7.4 字符串与指针 7.5 指针数组与指向指针的指针 7.6 函数与指针 7.7 程序举例,7.1 指针的基本概念 （1）直接存取 所谓直接存取，是指在程序执行过程中需要存取变量值时，直接存取变量所占内存单元中的内容。 （2）间接存取 所谓间接存取，是指为了要存取一个变量值，首先从存放变量地址的指针变量中取得该变量的存储地址，然后再从该地址中存取该变量值。,返回目录,在C语言中，用符号“*”表示“指向”，反映指针变量与它所指的变量之间的联系： （1）在变量类型说明中，变量前加“*”用于区别于普通变量。 （2）在表达式中，变量前加“*”表示间接访问。,7.2 指针变量 7.2.1 指针变量的定义与引用 变量的指针就是变量的地址，即指针变量用于存放变量的地址（即指向变量）。 定义指针变量的一般形式为 类型标识符 *指针变量名；,返回目录,下面对指针变量作几点说明： （1）指针变量名前的“*”表示该变量为指针变量，而指针变量名不包含该“*”。 （2）一个指针变量只能指向同一类型的变量。 （3）指针变量中只能存放地址，而不能将数值型数据赋给指针变量。 （4）只有当指针变量中具有确定地址后才能被引用。 （5）与一般的变量一样，也可以对指针变量进行初始化。,7.2.2 指针变量作为函数参数 与普通变量一样，指针变量也可以作为函数参数。利用指针变量作为函数的形参，可以使函数通过指针变量返回指针变量所指向的变量值，从而实现函数调用函数与被调用函数之间数据的双向传递。 在用指针变量作为函数形参时，其实参也应为指针变量。,例7.2 利用指针变量实现两个变量值的互换。 其C程序如下： #include “stdio.h“ swap(p1，p2) int *p1， *p2； int t； t*p1； *p1*p2； *p2t； return； main() int a， b； scanf(“%d，%d“，&a，&b)； printf(“a%d，b%dn“，a，b)； swap(&a，&b)； printf(“a%d，b%dn“，a，b)； ,7.3 数组与指针 7.3.1 数组的指针与数组元素的指针 所谓数组的指针是指数组的首地址。数组元素的指针是指数组元素的地址。因此，同样可以用指针变量来指向数组或数组元素。,返回目录,例7.3 下列C程序是从键盘为数组元素输入数据： #include “stdio.h“ main() int a10，i； for (i0；i10；ii1) scanf(“%d“，&ai)； printf(“n“)； for (i0；i10；ii1) printf(“%5dn“,ai)； ,也可以直接使用数组名，将上述程序改为 #include “stdio.h“ main() int a10，i； for (i0；i10；ii1) scanf(“%d“，ai)； printf(“n“)； for (i0；i10；ii1) printf(“%5dn“,*(ai)； ,还可以使用指针变量，将上述程序改为 #include “stdio.h“ main() int a10，*pa，i； for (i0；i10；ii1) scanf(“%d“，pi)； printf(“n“)； for (i0；i10；ii1) printf(“%5dn“,*(pi)； ,使用指针变量后，指针变量所指向的数组元素也可以用下标的形式，又可以将上述程序改为 #include “stdio.h“ main() int a10，*pa，i； for (i0；i10；ii1) scanf(“%d“，pi)； printf(“n“)； for (i0；i10；ii1) printf(“%5dn“,pi)； 以上四个程序是等价的。,下面对数组与指针作几点说明： （1）指针变量可以指向数组中的任何一个元素。 （2）用于指向数组或数组元素的指针变量类型必须与数组类型相同。 （3）C语言规定，当指针变量p指向数组的某一元素时，p1将指向下一个元素。 （4）C语言规定，数组名代表数组的首地址，但它是固定不变的，即不能对数组名进行赋值（即赋以新的地址值）。,7.3.2 数组指针作为函数参数 一般来说，在数组指针作函数参数时，有以下四种情况： （1）实参与形参都用数组名。例如， main() f(x，n) int a10； int x，n； f(a，10)； ,（2）实参用数组名，形参用指针变量。例如， main() f(x，n) int a10； int *x，n； f (a，10)； ,（3）实参与形参都用指针变量。例如， main() f(x，n) int a10，*pa； int *x，n； f (p，10)； ,（4）实参用指针变量，形参用数组名。例如， main() f(x，n) int a10，*pa； int x，n； f(p，10)； ,7.3.3 多维数组与指针 1对多维数组的理解 2多维数组的指针 多维数组的指针有以下两种。 （1）指向数组元素的指针变量,例7.5 下列C程序是将一个二维数组中的元素按矩阵方式输出。 #include “stdioh“ main() static int a341，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12； int *p； for (pa0； pa012； pp1) if (pa0)%40) printf(“n“)； printf(“%5d“，*p)； printf(“n“)； ,（2）指向数组行的指针变量 所谓指向数组行的指针变量p，是指当p指向数组的某一行时，p1将指向数组的下一行。即：如果p&ai时，则p1&ai1。 定义指向数组行的指针变量的一般形式如下： 类型标识符 (*指针变量名)数组行元素个数；,7.4 字符串与指针 7.4.1 字符串指针 在C语言中，表示一个字符串有以下两种形式： （1）用字符数组存放一个字符串。 （2）用字符指针指向一个字符串。,返回目录,字符数组和字符指针变量都能实现字符串的存储与运算。两者既有联系又有区别，主要体现在以下几个方面： （1）字符数组由元素组成，每个元素中存放一个字符；而字符指针变量中存放的是地址，也能作为函数参数。 （2）对数组赋初值要用static存储类别。 （3）只能对字符数组中的各个元素赋值，而不能用赋值语句对整个字符数组赋值。 （4）字符数组名虽然代表地址，但数组名的值不能改变。,（5）可以用下标形式引用指针变量所指向的字符串中的字符。 （6）可以通过输入字符串的方式为字符数组输入字符元素；但不能通过输入函数让字符指针变量指向一个字符串，因为由键盘输入的字符串，系统是不分配存储空间的。 （7）可以用指针变量指向的字符串来表示程序中的任何字符串，如printf函数中的格式字符串。,7.4.2 字符串指针作为函数参数 一般来说，当需要在两个函数之间传递字符串时，可以采用以下四种形式： （1）实参与形参都用字符数组名。 （2）实参用字符数组名，形参用字符指针变量。 （3）实参与形参都用字符指针变量。 （4）实参用字符指针变量，形参用字符数组名。,例7.6 编写一个能实现字符串复制以及计算字符串长度功能的函数。 C程序如下（包括主函数）： int str_copy(str1，str2) char *str1，*str2； int k； k0； while(str1k!0) str2kstr1k； kk1； str2k0； return(k1)； ,#include “stdioh“ main() char str120，str220； int k； printf(“input str1: “)； scanf(“%s“，str1)； printf(“str1%sn“，str1)； kstr_copy(str1，str2)； printf(“str2%sn“，str2)； printf(“k%dn“，k)； ,7.5 指针数组与指向指针的指针 7.5.1 指针数组的概念 元素值均为指针类型数据的数组称为指针数组。 指针数组的定义形式如下： 类型标识 *数组名数组长度说明；,返回目录,图7.2 数组的初始化,如图7.2所示的指针数组：,例7.7 指针数组作为矩阵运算函数的参数。 在下面的C程序中，主函数中定义了一个54的矩阵，然后调用函数asd()对该矩阵赋值，最后在主函数中按矩阵形式输出。在第6章中曾经提到，在用二维数组作为实参时，在被调用函数中均定义为一维的形参数组，根据二维数组中的元素以行为主存储的原则，将二维数组元素中的两个下标（行标与列标）转换成一维数组元素的下标，从而实现一维数组元素与二维数组元素的对应。因此，在本例的函数asd()中，也用一维形参数组b与主函数中的二维数组a对应。,#include “stdioh“ main() int i， j， a54； asd(a，5，4)； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) printf(“5d“，aij)； printf(“n“)； asd(b，m，n) int m， n， b(或*b)； int k1， i， j； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) bi*njk； kk1； return； ,现在利用指针数组来实现二维数组的传递。在主函数中除了定义一个二维数组a（表示矩阵）以外，再定义一个一维指针数组b，并且在该指针数组的每一个元素中对应存放二维数组a中每一行的首地址，即让指针数组b中的每个元素指向二维数组a的对应行。在调用函数asd()时，实参使用一维指针数组b，即将二维数组a中各行的首地址传递给函数asd()。在这种情况下，函数asd()中的形参也是一维指针数组，其中bij表示bi所指向的数组行中第j个元素，实际上就是主函数中的元素aij。其C程序如下：,#include “stdioh“ main() int i， j， a54， *b5； for (i0； i5； ii1) bi&ai0； asd(b，5，4)； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) printf(“5d“，aij)； printf(“n“)； asd(b，m，n) int m， n， *b； int k1， i， j； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) bijk； kk1； return； ,利用指针数组来实现二维数组的传递还可以这样来实现：在主函数中只定义一个一维指针数组，然后利用malloc()函数为该指针数组中的每一个元素指向一个能存放4个整型元素的存储空间，每一个存储空间正好可以存放整型二维数组中一行的4个元素。这样，一维指针数组b中所有元素所指向的存储空间就可以作为二维数组的存储空间。 其C程序如下：,#include “stdioh“ #include “stdlibh“ main() int i， j， *b5； for (i0； i5； ii1) bimalloc(4*sizeof(int)； asd(b，5，4)； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) printf(“5d“，bij)； printf(“n“)； asd(b，m，n) int m， n， *b； int k1， i， j； for (i0； i5； ii1) for (j0； j4； jj1) bijk； kk1； return； ,7.5.2 指向指针的指针 指向指针的指针就是指向指针型数据的指针。如 char *p； 其中*p等价于*(*p)。,例7.8 下列C程序是利用指针的指针来指向数组中的各元素并输出。 #include “stdioh“ main() static int a51，2，3，4，5； static int *num5&a0，&a1，&a2，&a3，&a4； int *p， k； pnum； for (k0； k5； kk1) printf(“%5d“，*p)； pp1； printf(“n“)； ,7.5.3 main函数的形参 C语言中的主函数是可以有参数的。带参数main函数的一般形式如下： main(argc，argv) int argc； char *argv； 其中argv是一个字符型的指针数组，每个元素可以指向一个字符串。需要说明的是，带参数main函数中的两个参数名不一定非要是argc与argv，也可以是别的名字。,例7.9 编写一个命令程序，其命令符为file，用以输出命令行中除命令符外以空格分隔的所有字符串（一行输出一个字符串）。 其C程序如下： /*filec*/ #include “stdioh“ main(int argc，char *argv) int k； for (k1；kargc1；k) printf(“%sn“，argvk)； ,将上述程序以文件名file.c存放，然后在Turbo C系统中进行编译连接： tcc file 生成可执行程序文件fileexe。运行结果为 file new good China asdfg （此为命令行，以下四行为程序输出结果） new good China asdfg,7.6 函数与指针 7.6.1 用函数指针变量调用函数 在C语言中，指针不仅可以指向整型、字符型、实型等变量，还可以指向函数。一般来说，程序中的每一个函数经编译连接后，其目标代码在计算机内存中是连续存放的，该代码的首地址就是函数执行时的入口地址。在C语言中，函数名本身就代表该函数的入口地址。所谓指向函数的指针，就