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任正云
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大学C语言程序设计-任正云-课件PPT,大学,语言程序设计,任正云,课件,ppt
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第十章 指针,C程序设计中使用指针可以: 使程序简洁、紧凑、高效 有效地表示复杂的数据结构 动态分配内存 得到多于一个的函数返回值,8.1 地址和指针 变量与地址,程序中: int i; float k;,内存中每个字节有一个编号-地址,i,k,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量是对程序中数据 存储空间的抽象,指针与指针变量 指针：一个变量的地址 指针变量：专门存放变量地址的变量叫,2000,指针,指针变量,变量的内容,变量的地址,&与*运算符 含义,含义: 取变量的地址 单目运算符 结合性:自右向左,含义: 取指针所指向变量的内容 单目运算符 结合性:自右向左,两者关系：互为逆运算 理解,i_pointer-指针变量，它的内容是地址量 *i_pointer-指针的目标变量，它的内容是数据 &i_pointer-指针变量占用内存的地址,i_pointer &i &(*i_pointer) i *i_pointer *(&i),i_pointer = &i = &(*i_pointer) i = *i_pointer = *(&i),直接访问与间接访问 直接访问：按变量地址存取变量值 间接访问：通过存放变量地址的变量去访问变量,例 i=3; -直接访问,3,例 *i_pointer=20; -间接访问,20,例 k=i; -直接访问 k=*i_pointer; -间接访问,10,例 k=i; k=*i_pointer;,8.2 指针变量 指针变量与其所指向的变量之间的关系,指针变量的定义 一般形式： 存储类型 数据类型 *指针名；,合法标识符,指针变量本身的存储类型,指针的目标变量的数据类型,表示定义指针变量 不是*运算符,例 int *p1,*p2; float *q ; static char *name;,注意： 1、int *p1, *p2; 与 int *p1, p2; 2、指针变量名是p1,p2 ,不是*p1,*p2 3、指针变量只能指向定义时所规定类型的变量 4、指针变量定义后，变量值不确定，应用前必须先赋值,指针变量的初始化 一般形式：存储类型 数据类型 *指针名=初始地址值；,赋给指针变量， 不是赋给目标变量,例 int i; int *p=,例 int i; int *p=,用已初始化指针变量作初值,例 main( ) int i; static int *p= (),不能用auto变量的地址 去初始化static型指针,例 main( ) int i=10; int *p; *p=i; printf(“%d“,*p); ,危险！,例 main( ) int i=10,k; int *p; p= ,指针变量必须先赋值,再使用,零指针与空类型指针 零指针：(空指针) 定义:指针变量值为零 表示： int * p=0;,p指向地址为0的单元， 系统保证该单元不作它用 表示指针变量值没有意义,#define NULL 0 int *p=NULL:,p=NULL与未对p赋值不同 用途: 避免指针变量的非法引用 在程序中常作为状态比较,例 int *p; while(p!=NULL) . ,void *类型指针 表示: void *p; 使用时要进行强制类型转换,例 char *p1; void *p2; p1=(char *)p2; p2=(void *)p1;,表示不指定p是指向哪一种 类型数据的指针变量,例 指针的概念,main() int a; int *pa= ,运行结果： a:10 *pa:10 &a:f86(hex) pa:f86(hex) &pa:f88(hex),例 输入两个数，并使其从大到小输出,main() int *p1,*p2,*p,a,b; scanf(“%d,%d“, ,运行结果：a=5,b=9 max=9,min=5,5,2006,9,2008,2006,2008,2006,8.3 指针变量作为函数参数地址传递 特点：共享内存,“双向”传递,swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; main() int a,b; scanf(“%d,%d“, ,例 将数从大到小输出,5,9,5,5,9,COPY,swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp; main() int a,b; scanf(“%d,%d“, ,例 将数从大到小输出,值传递,5,9,运行结果：5, 9,8.3 指针变量作为函数参数地址传递 特点：共享内存,“双向”传递,swap(int *p1, int *p2) int p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d“, ,5,9,2000,2002,5,9,COPY,5,例 将数从大到小输出,swap(int *p1, int *p2) int p; p=*p1; *p1=*p2; *p2=p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d“, ,5,9,2000,2002,5,9,例 将数从大到小输出,运行结果：9，5,地址传递,swap(int *p1, int *p2) int *p; *p=*p1; *p1=*p2; *p2=*p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d“, ,运行结果：9，9,编译警告！ 结果不对！,int x; int *p=,例 将数从大到小输出,5,9,2000,2002,9,9,COPY,假设2000,指针变量在使用前 必须赋值！,swap(int x,int y) int t; t=x; x=y; y=t; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d“, ,运行结果：5，9,例 将数从大到小输出,值传递,5,9,2000,2002,COPY,5,5,9,运行结果：5，9,例 将数从大到小输出,swap(int *p1, int *p2) int *p; p=p1; p1=p2; p2=p; main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d“, ,5,9,2000,2002,COPY,2000,地址传递,2000,2002,8.4 指针与数组 指向数组元素的指针变量,例 int array10; int *p; p=,数组名是表示数组首地址的地址常量,指针的运算 指针变量的赋值运算 p= (指针变量p2值p1) 不能把一个整数p,也不能把p的值整型变量,如 int i, *p; p=1000; () i=p; (),指针变量与其指向的变量具有相同数据类型,指针的算术运算： pi p id (i为整型数，d为p指向的变量所占字节数) p+, p-, p+i, p-i, p+=i, p-=i等 若p1与p2指向同一数组，p1-p2=两指针间元素个数(p1-p2)/d p1+p2 无意义,例 p指向float数，则 p+1 p+1 4,例 p指向int型数组，且p= 则p+1 指向a1,例 int a10; int *p=,例 int a10; int *p1=,1,指针变量的关系运算 若p1和p2指向同一数组，则 p1p2 表示p1指的元素在后 p1=p2 表示p1与p2指向同一元素 若p1与p2不指向同一数组，比较无意义 p=NULL或p!=NULL,数组元素表示方法, 变址运算符 ai *(a+i),ai pi *(p+i) *(a+i),例 数组元素的引用方法,main() int a5,*pa,i; for(i=0;i5;i+) ai=i+1; pa=a; for(i=0;i5;i+) printf(“*(pa+%d):%dn“,i,*(pa+i); for(i=0;i5;i+) printf(“*(a+%d):%dn“,i,*(a+i); for(i=0;i5;i+) printf(“pa%d:%dn“,i,pai); for(i=0;i5;i+) printf(“a%d:%dn“,i,ai); ,例 int a=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,*p=a,i; 数组元素地址的正确表示： （A）&(a+1) （B）a+ （C）&p （D）&pi,数组名是地址常量 p+,p- () a+,a- () a+1, *(a+2) (),例 void main() int a =5,8,7,6,2,7,3; int y,*p= ,输出：5 6,例 注意指针变量的运算,6,main() int i,*p,a7; p=a; for(i=0;i7;i+) scanf(“%d“,p+); printf(“n“); for(i=0;i7;i+,p+) printf(“%d“,*p); ,例 注意指针的当前值,p=a;,指针变量可以指到数组后的内存单元,数组名作函数参数 数组名作函数参数，是地址传递 数组名作函数参数，实参与形参的对应关系,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,实参与形参均用数组,void inv(int x, int n) int t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(“The array has been reverted:n“); for(i=0;i10;i+) printf(“%d,“,ai); printf(“n“); ,m=4,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t,*p,*i,*j,m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; for(;i=p;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(“The array has been reverted:n“); for(i=0;i10;i+) printf(“%d,“,ai); printf(“n“); ,实参用数组,形参用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t,*i,*j,*p,m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; for(;i=p;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(“%d“,p); p=a; inv(p,10); printf(“The array has been reverted:n“); for(p=a;pa+10;p+) printf(“%d“,*p); ,实参与形参均用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int x, int n) int t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; main() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(“%d“,p); p=a; inv(p,10); printf(“The array has been reverted:n“); for(p=arr;parr+10;p+) printf(“%d “,*p); ,实参用指针变量,形参用数组,一级指针变量与一维数组的关系 int *p 与 int q10 数组名是指针（地址）常量 p=q; p+i 是qi的地址 数组元素的表示方法:下标法和指针法， 即若p=q, 则 pi qi *(p+i) *(q+i) 形参数组实质上是指针变量，即int q int *q 在定义指针变量（不是形参）时，不能把int *p 写成int p; 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节）；而给q分配2*10字节的内存区,8.6 用指针访问字符串 字符串表示形式 用字符数组实现,例 main( ) char string=“I love China! “; printf(“%sn“,string); printf(“%sn“,string+7); ,用字符指针实现,例 main( ) char *string=“I love China!”; printf(“%sn”,string); string+=7; while(*string) putchar(string0); string+; ,字符指针初始化:把字符串首地址赋给string char *string; string=“I love China!”;,*string!=0,字符串指针作函数参数,例 用函数调用实现字符串复制,（1）用字符数组作参数,（2）用字符指针变量作参数,void copy_string(char from,char to) int i=0; while(fromi!=0) toi=fromi; i+; toi=0; main() char a=“I am a teacher.“; char b=“You are a student.“; printf(“string_a=%sn string_b=%sn“,a,b); copy_string(a,b); printf(“nstring_a=%snstring_b=%sn“,a,b); ,void copy_string(char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=*from; *to=0; main() char *a=“I am a teacher.“; char *b=“You are a student.“; printf(“string_a=%snstring_b=%sn“,a,b); copy_string(a,b); printf(“nstring_a=%snstring_b=%sn“,a,b); ,字符指针变量与字符数组 char *cp; 与 char str20; str由若干元素组成，每个元素放一个字符；而cp中存放字符串首地址 char str20; str=“I love China!”; () char *cp; cp=“I love China!”; () str是地址常量；cp是地址变量 cp接受键入字符串时,必须先开辟存储空间,例 char str10; scanf(“%s”,str); () 而 char *cp; scanf(“%s“, cp); (),改为: char *cp,str10; cp=str; scanf(“%s“,cp); (),字符串与数组关系 字符串用一维字符数组存放 字符数组具有一维数组的所有特点 数组名是指向数组首地址的地址常量 数组元素的引用方法可用指针法和下标法 数组名作函数参数是地址传递等 区别 存储格式：字符串结束标志 赋值方式与初始化 输入输出方式：%s %c,char str=“Hello! “; () char str=“Hello! “; () char str=H, e, l, l, o, ! ; () char *cp=“Hello“; () int a=1,2,3,4,5; () int *p=1,2,3,4,5; (),char str10,*cp; int a10,*p; str=“Hello“; () cp=“Hello! “; () a=1,2,3,4,5; () p=1,2,3,4,5; (),scanf(“%s”,str); printf(“%s”,str); gets(str); puts(str);,8.7 指针数组和多级指针 用于处理二维数组或多个字符串 指针数组 定义：数组中的元素为指针变量 定义形式：存储类型 数据类型 *数组名数组长度说明； 例 int *p4;,指针所指向变量的数据类型,指针本身的存储类型,指针数组赋值与初始化,指针数组赋值与初始化,char name59=“gain“, “much“, “stronger“, “point“, “bye“;,char *name5=“gain“, “much“, “stronger“, “point“, “bye“;,二维数组与指针数组区别：,二维数组存储空间固定 字符指针数组相当于可变列长的二维数组 分配内存单元=数组维数*2+各字符串长度,指针数组元素的作用相当于二维数组的行名 但指针数组中元素是指针变量 二维数组的行名是地址常量,main() int b23,*pb2; int i,j; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+) bij=(i+1)*(j+1); pb0=b0; pb1=b1; for(i=0;i2;i+) for(j=0;j3;j+,pbi+) printf(“b%d%d:%2dn“,i,j,*pbi); ,例 用指针数组处理二维数组,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=“Follow me“,“BASIC“, “Great Wall“,“FORTRAN“,“Computer “; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,i=0,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=“Follow me“,“BASIC“, “Great Wall“,“FORTRAN“,“Computer “; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=1,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=“Follow me“,“BASIC“, “Great Wall“,“FORTRAN“,“Computer “; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=2,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=“Follow me“,“BASIC“, “Great Wall“,“FORTRAN“,“Computer “; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=3,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=“Follow me“,“BASIC“, “Great Wall“,“FORTRAN“,“Computer “; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,指向指针的指针 定义: 指向指针的指针 一级指针:指针变量中存放目标变量的地址,例 int *p1; int *p2; int i=3; p2=,二级指针:指针变量中存放一级指针变量的地址,例 int *p; int i=3; p=,一级指针,单级间接寻址,二级指针,一级指针,目标变量,二级间接寻址,定义形式：存储类型 数据类型 *指针名； 如 char *p;,例 int i, *p; p= ()/p是二级指针，不能用变量地址为其赋值,指针本身的存储类型,最终目标变量的数据类型,*p是p间接指向对象的地址 *p是p间接指向对象的值,例 int i=3; int *p1; int *p2; p1=,多级指针,例 三级指针 int *p; 四级指针 char *p;,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=r; r=s; s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,2000,2002,2000,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=r; r=s; s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,输出: 1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=r; r=s; s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,输出: 1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=*r; *r=*s; *s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,2000,2002,2000,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=*r; *r=*s; *s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,2000,2002,输出: 2,1,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int *r,int *s) int *t; t=*r; *r=*s; *s=t; main() int a=1,b=2,*p,*q; p= ,输出: 2,1,例 用二级指针处理字符串,#define NULL 0 void main() char *p; char *name=“hello“,“good“,“world“,“bye“,“; p=name+1; printf(“%o : %s “, *p,*p); p+=2; while(*p!=NULL) printf(“%sn“,*p+); ,运行结果： 644 : good bye,用*p可输出地址(%o或%x), 也可用它输出字符串(%s),*(p+),带形参的main函数 命令行：在操作系统状态下，为执行某个程序而键入的一行字符 命令行一般形式：命令名 参数1 参数2参数n,main(int argc, char *argv) ,命令行参数传递,带参数的main函数形式：,C:TC copy.exe source.c temp.c,有3个字符串参数的命令行,命令行中参数个数,元素指向命令行参数 中各字符串首地址,形参名任意,第一个参数: main所在的可执行文件名,例 输出命令行参数,/*test.c*/ main(int argc, char *argv) while(argc1) +argv; printf(“%sn“,*argv); -argc; ,main(int argc, char *argv) while(argc0) printf(“%sn“,*argv+); ,1. 编译、链接test.c，生成可执行文件test.exe 2. 在DOS状态下运行(test.exe所在路径下）,例如： C:TC test.exe hello world!,运行结果：hello world!,运行结果：test hello world!,8.8 指向函数的指针 函数指针：函数在编译时被分配的入口地址,用函数名表示,函数指针变量赋值:如p=max;,函数返回值的数据类型,专门存放函数入口地址 可指向返回值类型相
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