C语言程序设计教程第07章地址和指针.ppt

第7章 地址和指针,7.1 地址和指针的概念 7.2 指针变量的定义和指针变量的基类型 7.3 给指针变量赋值 7.4 对指针变量的操作 7.5 指针在函数方面的应用,7.1 地址和指针的概念,7.1.1 地址和指针的概念 1“地址”的概念 2存储单元“地址”的表示 3“指针”的概念,7.1.2 为什么使用指针 使用指针，实现了“间接访问”变量，这只是一个过程，其实质是可以达到方便地引用数组，提高计算机的运行效率，调用函数时可以修改或返回多个参数值，还可以描述更复杂的数据结构，为了加深读者对指针重要性的理解，下面我们举一函数调用的实例。,例7.1 欲想调用fun函数，计算出两个数相加和相减的值，然后在main函数中显示结果。 程序如下： fun ( int x , int y ) int add=0 , sub=0 ; add=x+y ; sub=xy ; ,main ( ) int a , b , add=0 , sub=0 ; scanf ( “ %d %d “ , ,假设程序运行时给变量a输入8，给变量b输入5，程序运行结果： a=8 , b=5 8 + 5=0 8 5=0,程序运行结果与我们“想象”的不一致，为什么呢？其原因是fun 函数中变量add和sub与main函数中变量add和sub各自占用自己的存储单元，因此fun函数中变量add存放的两个数的求和值无法传回到main函数的变量add中，同理，fun函数中变量sub存放的两个数的相减值也无法传回到main函数的变量中。下面我们修改一下源程序，借助指针，将fun函数中运行的结果传回到main函数中。,7.2 指针变量的定义和指针变量的基类型,7.2.1 指针变量的定义和指针变量的基类型 定义指针变量的一般形式如下： 类型名 *指针变量名1，*指针变量名2，；,例如：int *pi , *pj ; 以上定义语句中，pi和pj都是用户标识符，表示具体的变量名，现在每个变量名前加一星号“*”说明符，用来说明所定义的变量是指针变量。 注意：变量名前的星号“*”不可省略，若省略了星号“*”说明符，就变成了普通整型变量。,int是数据类型名，在这里，说明了pi和pj是两个指向整型（int类型）变量的指针，也就是说变量pi和pj中只能存放int类型变量的地址，这时我们称int是指针变量pi和pj的基类型。又如： double *pd ; char *s1 , *s2 ;,在这里定义了三个指针变量pd、s1和s2，其中指针变量pd的基类型为double类型，在指针变量pd中，只能存放double类型变量的地址，指针变量s1和s2的基类型为char类型，在指针变量s1和s2中只能存放char类型变量的地址。又如： int *p ;,以上是定义了一个指向指针的指针变量p，该指针变量p只能存放基类型为int类型的指针变量的地址。又如： int *pi , *p , k ; 以上语句是在同一语句中，同时定义了指针变量pi、指向指针的指针变量p和变量k，这是允许的。,7.2.2 指针变量的基类型的作用 任何一个指针变量都是用于存放它所指向变量的地址，只要能存放地址就可以了，为何还要区别不同的基类型呢？ 其原理是：不同的数据类型变量，C语言系统为它们开辟的存储空间的字节数是不同的，,int类型的数据存储空间是2个字节，float类型的数据存储空间是4个字节，系统表示每一个存储空间的地址时，是取该存储空间的第1个字节的地址作为该变量存储空间的地址。那么当一个基类型为int类型的指针变量p指向了一个int类型的变量a时，是将该变量a所占的2个字节的存储空间中的第1个字节存储空间的“地址”存入指针变量p中，如图7-2（b）所示。,图7-2 指针和指针所指向的对象,所以根据指针变量p中存放的“地址”，只能寻找到变量a第1个字节的存储空间，如果只提取变量a所占存储空间第1个字节的数据，显而易见不是int类型变量a的原值，因为变量a的原值是通过2个字节来存储的数据。此时我们可以通过指针变量p的基类型解决问题，知道了变量a的第1个字节的地址，再根据指针变量p的基类型为int类型，系统就将从变量a的第1个字节所在的地址开始，连续提取2个字节中的数据，此时的数据就是int类型变量a的原值。,同理，基类型为float类型的指针变量，根据指针变量中存放float类型变量的地址值，可以寻找到所需存储空间中的第1个字节所在位置，然后再根据基类型为float类型，连续地提取4个字节中的数据，作为被访问的数据，这才是float类型变量中存放的真实数据。由此，我们可以看到指针变量在定义时，其基类型是何等的重要。因此，定义什么样的基类型指针变量，该指针变量只能存放什么样类型变量的地址，两者必须一致，否则就可能出现了张冠李戴的错误现象。,7.3 给指针变量赋值,7.3.1 使指针指向一个对象 1通过求地址运算符（&）把一个变量的地址赋给指针变量 “&”是求地址运算符，该运算符为单目运算符，用于求变量的地址，且该变量必须为内存变量。,例如：int k=1 , j =2 , *q1 , *q2 , *p ; float x=4.5 ; q1=,以上第三条语句，是把变量k的地址赋给了指针变量q1，使指针变量q1中存放了变量k的地址，或称指针变量q1指向了变量k。同理，以上第四条语句，是把变量j的地址赋给了指针变量q2，使指针变量q2中存放了变量j的地址，或称指针变量q2指向了变量j。,注意：在使用 语句，则是绝对错误的。为什么？请读者想一想！,读者还记得在前面调用 scanf 函数时，其函数调用格式中，输入数据所对应的各变量名之前都必须加运算符 语句是等价的，都是将终端输入的整型数据存入到变量k和变量j所在的存储单元中。,2同类型指针变量之间可以直接赋值 可以把指针变量的值赋给指针变量，但一定要确保这两个指针变量的基类型是相同的。 接上例：p=q1 ; 执行以上语句后，使指针变量p也存放了变量k的地址，也就是说指针变量p和q1同时指向了变量k。,7.3.2 给指针变量赋“空”值 为了使指针变量有一确定的数值，除了给指针变量赋一地址值外，当指针变量没有指向的对象时，也可以给指针变量赋NULL值，此值为空值。例如：int *p ; p=NULL ; 表示指针变量p的值为空。,NULL是在stdio.h头文件中定义的预定义符，因此在使用NULL时，应该在程序的前面出现预定义命令行：# include “ stdio.h “。NULL的代码值为0，所以语句p=NULL ;等价于：p=0 ;，都是表示指针变量p是一个空指针，没有指向任何对象。,7.4 对指针变量的操作,7.4.1 通过指针或地址引用一个存储单元 当指针变量中存放了一个确切的地址值时，通过指针可以用“间接运算符”（*）来引用该地址所代表的存储单元。,1在赋值号右边由“*”运算符和指针变量组成的表达式，代表指针所指存储单元的内容 例如： int *p , i=10 , j ; p=,第二条语句是把变量i的地址赋给了指针变量p，第三条语句是把指针变量p所指向的变量i存储单元的值10赋给变量j。 “*”号在这里是一个“间接运算符”，它为单目运算符，与运算对象自右至左结合，且运算对象必须为一个地址对象。 例如： j=* 该语句中“&”运算符求出变量i的地址，“*”运算符取变量i地址中的值10赋给变量j。,例如： int *pp , *p , k=20 , j ; p= 以上语句执行后的结果是：把变量k的地址赋给了指针变量p，把指针变量p的地址赋给了指向指针的指针变量pp，这种关系如图7-4所示。最后一条语句是把变量k中的值20赋给了变量j，这条语句使用了两个“间接运算符”，*p表示获取指针变量p中的值（此值为变量k的地址值），*pp表示通过指针变量p，再获取变量k中的值20。,图7-4 变量pp、p和k之间的关系,2在赋值号左边由“*”和指针变量组成的表达式，代表指针所指的存储单元 例如： int *p , k=0 ; p=,以上语句是获取指针变量p所指向的存储单元k中的值150，然后加1再放入指针变量p所指向的存储单元k中，此时变量k中存放的数值为151。 例如： int *p , *p , k ; p= 以上第四条语句是将整数200存入变量k中。,例7.3 指针指向三个变量，通过指针运算选出数值最小的那个数并打印出来。 main() int a , b , c , min , *pa , *pb , *pc , *pmin ; pa= /* 将键盘输入的三个整数依次放入变量a、b、c中 */,printf ( “ a=%d , b=%d , c=%d n “ , a , b , c ) ; *pmin= *pa ; /* 假定变量a中的数值最小，将其放入变量min */ if (*pmin *pb ) *pmin= *pb ; /* 若b中的数值比min小，将其放入变量min */ if (*pmin *pc ) *pmin= *pc ; /* 若c中的数值比min小，将其放入变量min */ printf ( “ min=%d n “ , min ) ; /* 通过直接访问方式输出变量min中的值 */ printf ( “ min=%d n “ , *pmin ) ; /* 通过间接访问方式输出变量min中的值 */ ,当运行程序时输入 25 12 36 程序运行结果： a=25 , b=12 , c=36 min=12 min=12 程序运行结果说明，当指针指向变量后，可以通过指针对所指向的存储单元进行数据的存取，直接访问方式和间接访问方式的结果是相同的。,7.4.2 指针（变量）的运算 1指针的移动 2指针的比较,7.5 指针在函数方面的应用,7.5.1 在被调用函数中直接改变主调用函数中的