C语言第08章指针.pptVIP

第八章,指针,目录,8.1指针的概念,8.2指针变量的定义和引用,8.3指针与一维数组,8.4指针与字符串,8.5指针与多维数组,8.6指针数组与指向指针的指针,8.7返回指针值的函数,8.8指向函数的指针,8.9动态内存分配,8.10本章程序举例,本章要点小结,本章结束,8.1指针的概念,指针是C语言的一个重要概念，也是C语言的一个重要特色。深刻理解和正确使用指针是学习本章的基本要求。,本章是一个难点，也是一个重点，初学者不易掌握。在理解和熟悉基本内容的前提下，上机实验是必不可少的环节。,8.1指针的概念,一、地址,在计算机中，把内存区划分为一个一个的存储单元，每个单元为一个字节（位），它们都有一个编号，这个编号就是内存地址。如下图所示：,注意：1、程序中定义的每个数据在编译后都占有各自的内存区。2、数据所占有的存储单元个数是由其类型决定的。3、首地址：第1个单元的地址4、表示地址的数与整数的区别,8.1指针的概念,二、举例,如有定义：charc=A;inta=3;则所占内存情况如下：,注意：c和a的地址可能相邻，也可能不相邻，是由系统分配的，我们不用关心。,8.1指针的概念,三、指针与指针变量,1、指针：简单地说，指针就是地址。二者是同一个概念的两种说法。只不过指针更形象一些，就像一个针一样，可以指向某个地方。,2、指针变量：首先指针变量就是一个变量，和我们以前所讲的其它变量没有本质区别。不同之处在于这种变量中所存放的内容是地址。,什么是指针变量呢？我们回忆一下什么叫整型变量,打个比方,8.1指针的概念,四、直接访问和间接访问,有两个上锁且放着物品的盒子A、B，如果你有A盒子的钥匙，则可以直接打开A盒子将物品取出；如果你有B盒子的钥匙，而A盒子的钥匙在B盒子中，要想取出A盒子中的物品，则必须先打开B盒子，取出A盒子的钥匙，再打开A盒子将物品取出。上面两种情况就是直接访问和间接访问的概念。,8.1指针的概念,1、直接访问,通过变量本身对变量进行存取的方式，称为直接访问。如定义：intx;则x=10;x+=5;等等这种访问方式只需要变量本身就得到了该变量的全部信息，不需要其它内容，是直接的。,8.1指针的概念,2、间接访问,通过指针变量实现对变量的访问方式，称为间接访问。首先要定义一个指针变量，然后将一个同类型变量的地址赋给该指针变量（这时我们称指针变量指向该变量），这样就可以进行间接访问了。间接访问的过程是：由指针变量得到变量的地址，根据该地址找到变量的存储区，再对该存储区的内容进行存取，从而实现了对变量的间接访问。,8.2指针变量的定义和引用,一、指针变量的定义和赋值,1、格式：类型名*指针变量名；,2、举例int*p1;char*s1,*s2;float*a1,*a2,f;,3、说明a.类型名：指针变量所指向的变量类型。b.*是定义指针变量的标志，不可丢掉。c.指针变量定义后，其值是不确定的。,8.2指针变量的定义和引用,4、赋值：可以进行初始化，也可以使用赋值语句,(1)、初始化：inta,*s=,(2)、赋值语句inta,*s;s=,(3)、注意：只能用同类型变量的地址进行赋值！如定义：int*s;floatf;则s=则,s,a,若有：inta=5,*s=则,不定,5,int*p1,*p2;p1=,举例,p1,int*p1,*p2,*p;p1=,p1,int*p1,*p2;p1=,p1,main()inta=11,*p=,执行,例8.5,8.3指针与一维数组,在语言中，指针与数组有着密切的关系。对数组元素，既可以采用数组下标来引用，也可以通过指向数组元素的指针来引用。采用指针方法处理数组，可以产生代码长度小、运行速度快的程序。,8.3指针与一维数组,一、通过指针访问一维数组,1、数组结构的分析,设有数组定义为：inta5;则有：(1)a表示数组在内存中的首地址，也就是数组中第1个元素的首地址，它是一个地址常量，其值由系统在编译时确定，程序运行期间不能改变。(2)数组中的各元素表示为：a0、a1、a2、a3、a4或者是：*(a+0)（或*a）、*(a+1)、*(a+2)、*(a+3)、*(a+4),8.3指针与一维数组,(3)数组中的各元素的地址表示为：并进行赋值：s=a;或s=则，指针变量s指向了数组a的开始，二者产生了联系，这样就可以通过指针变量s访问数组a了。,a,或s=图变为：,a,s+=2;效果与上述相同。,8.3指针与一维数组,当一个指针变量指向数组的首地址后，关系图为：,数组inta5,指向数组元素的指针,指向数组元素的访问,a,for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,ai);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,*(a+i);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,pi);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,*(p+i);for(;pa+5;p+)printf(“%d”,*p);p=a;while(pa+5)printf(“%d”,*p+);,8.3指针与一维数组,4、几个表达式的分析,设定义：inta3=1,2,3,*s=a;s,*sa,*as+,*s+,a+,*a+*(s+),(*s)+*(a+),(*a)+初始化时的*s=a;与语句*s=a;的不同一个指针变量加/减一个整数后，指针变量值的变化情况,8.3指针与一维数组,二、通过指针在函数间传递一维数组,1、函数的定义形式,例如：intfunc(intarray,intn)函数体；也可以写为：intfunc(int*pointer,intn)函数体；,8.3指针与一维数组,2、函数的说明形式,如有函数定义：intfunc(intarray,intn)函数体；则对该函数的说明形式可以写为：intfunc(intarray,intn);intfunc(int*array,intn);intfunc(int,int);intfunc(int*,int);,注意：作为形参定义的数组名是一个指针变量，它在函数体中可以变化，这一点与变量定义时不同。,8.3指针与一维数组,例8.7编写在数组的最后一个元素中存放其它元素和的函数#includevoidsummary(int*p,intn);main()staticinta11=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10;summary(a,10);printf(“Sumis%dn”,a10);voidsummary(int*p,intn)ints=0;while(n)s+=*(p+);*p=s;,函数还可写为：voidsummary(intarr,intn)inti,s=0;for(i=0;in;i+)s+=arri;arrn=s;,8.4指针与字符串,字符串是一种特殊的一维数组，所以上节中介绍的方法同样适用于对字符串的访问。字符串的特殊性在于：字符串的末尾是结束标志0，所以访问字符串时常用结束标志进行判断。,8.4指针与字符串,一、通过指针访问字符串,1、字符串结构的分析,设有数组定义为：chars=“abcde”;则s是一个字符数组，它里面存放的是一个字符串。它在内存中占用6个字节，但长度为5。其结构为：,s,s0s1s2s3s4s5,结束标志,8.4指针与字符串,字符串还可以定义为：char*s=“abcde”;它在内存中占用6个字节，长度为5。其结构为：,s,s0s1s2s3s4s5,结束标志,8.4指针与字符串,2、用字符数组与用指针使用字符串的比较,定义及初始化chars=“abcde”;char*p=“abcde”;赋值chars6;char*p;s=“abcde”;/*不对，应为*/p=“abcde”;strcpy(s,“abcde”);strcpy(p,“abcde”);使用s不能加/减p可以加/减注意：chars=“abc”;与chars=a,b,c;的区别,8.4指针与字符串,例8.8将字符数组a中的字符串拷贝到字符数组b中(1)下标法(2)指针法#include#includemain()main()chara=“Hello,world!”,b20;chara=“Hello,world!”,b20;inti;char*pa,*pb;for(i=0;ai!=0;i+)for(pa=a,pb=b;*pa!=0;pa+,pb+)bi=ai;*pb=*pa;bi=0;*pb=0;printf(“%sn”,b);printf(“%sn”,b);,该功能相当于：strcpy(b,a);,8.4指针与字符串,二、通过指针在函数间传递字符串,1、函数的定义形式,例如：charfunc(chara,charb)函数体；也可以写为：charfunc(char*a,char*b)函数体；,8.4指针与字符串,例8.10设计一函数，实现与标准函数strcpy类似的功能。#includevoidmystrcpy(char*to,char*from);main()charca20,*cp=“Hello,world!”;mystrcpy(ca,cp);printf(“%s”,ca);voidmystrcpy(char*to,char*from)while(*from!=0)*to=*from;to+;from+;*to=0;,while(*to+=*from+);,思考：调用mystrcpy(ca，cp+2);结果如何？,8.5指针与多维数组,数组是具有相同“数据类型”的数据的顺序集合，而数组本身也是语言的一种数据类型，同样可以作为数组的元素类型。当一个一维数组的元素类型为数组时，便构成了多维数组。熟记下面两组等价式：xi*(x+i)则有：a表示数组在内存中的首地址，也就是数组中第1个元素（也是第一行）的首地址，它是一个地址常量，其值由系统在编译时确定，程序运行期间不能改变。该二维数组可以理解为：它是一个一维数组，含有3个元素，每个元素又是一个一维数组，该一维数组含有4个元素，每个元素是int类型。,8.5指针与多维数组,二维数组的逻辑结构图如下：,a0,a1,a2,a+0,a+2,a+1,8.5指针与多维数组,2、指向二维数组中一行的指针变量,（1）格式：类型名（*指针变量名）长度；（2）例如：int(*pa)4;（3）含义：pa是指针变量，它指向一个数组，数组含有4个元素，每个元素的类型是int。（4）说明：a.与定义int*pa;以及int*pa4;含义不同。b.如果执行pa+，则pa实际增加了多少呢？,pa实际增加了2*4=8个字节,8.5指针与多维数组,c.若定义：inta34,(*pa)4=a;则关系图为：,a,pa,(*pa)0(*pa)1(*pa)2(*pa)3,如果执行pa+,则变为如图所示,pa,pa,第一行各元素还可以表示为,那么(*pa)0、(*pa)1、(*pa)2、(*pa)3也变了,8.5指针与多维数组,3、几个表达式,由xi*(x+i)和inti,j,*p,(*pa)4;/第一种方法for(pa=aa,i=0;i3;i+)printf(“n”);for(j=0;j4;j+)printf(“%5d”,paij);,8.5指针与多维数组,/第二种方法for(pa=aa;paaa+3;pa+)printf(“n”);for(j=0;j4;j+)printf(“%5d”,(*pa)j);/第三种方法for(p=,8.5指针与多维数组,二、通过指针在函数间传递多维数组,1、函数的定义形式,例如：intfunc(intarray4,intn)函数体；也可以写为：intfunc(int(*pa)4,intn)函数体；,8.5指针与多维数组,2、函数的说明形式,如有函数定义：intfunc(intarray4,intn)函数体；则对该函数的说明形式可以写为：intfunc(intarray4,intn);intfunc(int(*pa)4,intn);intfunc(int4,int);intfunc(int(*)4,int);,注意：作为形参定义的数组名是一个指针变量，它在函数体中可以变化，这一点与变量定义时不同。,8.5指针与多维数组,例8.12求3行4列二维数组中的最大元素#includeintmax_value(int(*pa)4,introw);main()staticintaa34=1,3,5,7,2,4,6,8,20,15,32,12;printf(“maxelementis%dn”,max_value(aa,3);intmax_value(int(*pa)4,introw)inti,j,m=pa00;for(i=0;im)m=paij;return(m);,8.5指针与多维数组,例8.12求3行4列二维数组中的最大元素(另一种方法)#includeintmax_value(int*p,intn);main()staticintaa34=1,3,5,7,2,4,6,8,20,15,32,12;intmax;max=max_value(,8.6指针数组与指向指针的指针,一、指针数组,1、指针数组的概念,指针数组是一种特殊的数组，它每个元素的类型都是指针类型（即地址），其它与一般数组相同。当把某个量的地址放入某元素中后，即可通过该元素对相应的量进行间接访问。,2、指针数组的定义,类型名*指针数组名常量表达式；如：int*ap3;char*s10;等等。,8.6指针数组与指向指针的指针,3、指针数组的初始化,（1）inta15,a25,a35,*ap3=a1,a2,a3;（2）char*sp=“abc”,“123”,“Hello”;,4、指针数组的赋值,上面的情况中，可以先定义变量，在进行赋值，即（1）inta15,a25,a35,*ap3;ap0=a1;ap1=a2;ap2=a3;（2）char*sp=“abc”,“123”,“Hello”;sp0=“abc”;sp1=“123”;sp2=“Hello”;,例8.13显示多个字符串#includemain()staticchar*ap3=“CPU”,“Computer”,“Microprocessor”;inti;for(i=0;imain()staticcharaa315=“CPU”,“Computer”,“Microprocessor”;inti;for(i=0;i=0,8.6指针数组与指向指针的指针,intgetchoice(char*menu,intn)inti,choice;for(i=0;ib?a:b);intmin(inta,intb)return(ab?a:b);,8.8指向函数的指针,8.9动态内存分配,由变量的作用域和存储类别知道，内存变量都有生存期，以前接触的变量，其内存的分配及释放都是由系统统一管理的。这一节我们介绍如何实现自己对变量空间的申请和释放。动态内存分配可以提高内存的使用效率。,1、相关函数介绍,1）void*malloc