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第6章指针 6 1指针定义与使用6 2指针与函数6 3指针与数组6 4指针与字符串6 5指针数组与多级指针6 6指针与动态内存分配6 7指针的深层应用 6 1指针的引出 一 地址与指针1 地址与取地址运算C程序中的变量在内存中占有一个可标识的存储区 每一个存储区是由若干个字节组成 每一个字节都有自己的地址 而一个存储区的地址是指该存储区中第一个字节的地址 C语言允许在程序中使用变量的地址 通过地址运算符数组变量a的地址 数组名a 2 指针与指针变量 1 变量的访问方式 直接访问 通过变量名或地址访问变量的存储区例 scanf d 间接访问 将一个变量的地址存放在另一个变量中 如将变量x的地址存放在变量p中 访问x时先找到p 再由p中存放的地址找到x 2012 1010 1010 2 指针 一个变量的指针就是该变量的地址 指针就是地址 3 指针变量 存放变量地址的变量 它用来指向另一个变量 二 指针变量的定义1 格式 数据类型 指针变量名 例int p1 char p2 2 说明 1 在变量定义时 号表示该变量是指针变量 注意 指针变量是p1 p2 不是 p1 p2 2 定义指针变量后 系统为其分配存储空间 用以存放其他变量的地址 但在对指针变量赋值前 它并没有确定的值 也不指向一个确定的变量 例 intx p x 5 2012 1010 5 1234 注 指针变量p的值是随机值 此时p和x并无关联 3 使指针变量指向一个确定的变量必须进行赋值 intx p x 5 p 2012 1010 5 1010 三 指针变量的引用1 指针运算符 1 p与 p不同 p是指针变量 p的值是p所指向的变量的地址 p是p所指向的变量 p的值是p所指向的变量的值 p的值为5 p表示x 而p的值为1010 2 引用指针变量时的 与定义指针变量时的 不同定义变量时的 只是表示其后的变量是指针变量 inta p p 2012 1010 5 1010 12 让p指向a 对a重新赋值等价于a 12 即 a 2 a a p a p p a 3 与 inta 2 b 5 c d p p的值为a的地址 p的值为2p的值不变 p的值为3 2 c p c p c p p 执行后c的值为3 p的值为5 3 d p d p p d p 执行后d的值为3 p的值为3 2012 1010 1010 1 p 等价于a 1012 3 3 1014 3 例6 2 includevoidmain int p1 p2 p a b scanf d d a b a b a 5 9 输出结果 a 5 b 9max 9 min 5 一 指针变量作函数参数 例 2个数按大小顺序输出 includevoidswap intx inty inttemp temp x x y y temp voidmain inta b scanf d d 5 说明 该程序不能实现a和b的交换因为实参a b对形参x y是 值传递 x和y的变化不影响a和b所以输出为 a 5 b 9 9 main swap 5 5 9 9 5 6 2指针与函数 例6 3 includevoidswap1 int p1 int p2 inttemp temp p1 p1 p2 p2 temp voidmain inta b pt1 pt2 scanf d d b a 5 说明 这种方法是交换p1和p2所指向的变量的值 即交换main函数中a和b的值所以输出为 a 9 b 5 main swap1 5 9 a b 9 5 例6 3 includevoidswap2 int p1 int p2 int temp temp p1 p1 p2 p2 temp 说明 这种方法可能会破坏系统的正常工作状态 因为temp是一个指针变量但是在函数中并没有给temp一个确定的地址 这样它所指向的内存单元是不可预见的 而对 temp的赋值可能带来危害 main a b b a swap2 随机值 5 5 9 5 9 例6 3 includevoidswap3 int p1 int p2 int p p p1 p1 p2 p2 p a a b 这种方法是交换形参p1和p2的值 使它们的指向发生改变 但是main函数中的a和b的值并没有进行交换所以输出为 a 5 b 9 b a swap3 前面我们用到的函数 有些无返回值 有些有返回值 返回值类型多为int float char 一个函数的返回值也可以是一个指针类型的数据 即地址 定义函数 数据类型 函数名 形参表列 函数体 例 int fun inta intb 函数体 说明 定义一个返回指针值的函数与以前定义函数格式基本类似 只是在函数名前加 它表明该函数返回一个指针值 而这个指针值是指向一个int型数据 二 函数返回指针 例 include include defineSIZE100charbuf SIZE char p buf char alloc intn char begin if p n buf SIZE begin p p p n return begin elsereturn NULL voidmain char p1 p2 inti p1 alloc 10 strcpy p1 123456789 p2 alloc 5 strcpy p2 abcd printf buf p n buf printf p1 p n p1 printf p2 p n p2 puts p1 puts p2 for i 0 i 15 i printf c buf i buf 0 buf 1 buf 9 buf 10 buf 14 buf 15 buf 99 buf 10 buf buf buf 10 12 9 0 a 0 10 buf 15 buf 10 5 函数的指针 函数的入口地址在程序执行过程中调用函数时 计算机会转去执行函数体内的语句 因此计算机必须知道函数在什么地方 实际上函数在内存中也要占据一片存储单元 这片存储单元一个起始地址 我们称其为函数的入口地址 即函数的指针 这个函数的入口地址是用函数名来表示 因此我们可以定义一个指针变量 让它的值等于函数的入口地址 然后可以通过这个指针变量来调用函数 该指针变量称为指向函数的指针变量 三 指向函数的指针 指向函数的指针变量1 定义格式 数据类型 指针变量名 形参表列 int pt intarr intn 说明 数据类型 指针变量所指向的函数的返回值类型 形参表列 即指针变量所指向的函数的形参表列 格式中的小括号不能省略 2 应用 1 让指针变量指向函数pt add 因为函数名为函数的入口地址 所以直接将函数名赋给指针变量即可 2 使用指针变量调用函数格式 指针变量名 实参表列 例求一维数组中全部元素的和 includeintadd intb intn voidmain inta 6 1 3 5 7 9 11 total int pt intb intn pt add total pt a 6 printf total d n total intadd intb intn inti sum 0 for i 0 i n i sum sum b i return sum 定义指向函数的指针变量 令指针变量pt指向函数add 通过pt调用函数add 6 3指针与数组 一 一维数组与指针1 一维数组及元素的地址表示inta 5 1 2 3 4 5 数组的地址 a 2 用指针变量引用数组元素 1 定义指针变量int p a 5 1 2 3 4 5 p a 2 引用数组元素 注意 指针变量也可以加下标p k 等价于a k 分别用三种方法输出数组元素 其效率不同 下标法与地址法的效率相同 指针法的效率较快 用指针变量访问数组元素时要注意下标是否越界 例 将数组a中全部元素加1 再输出a includevoidmain inta 5 1 3 5 7 9 p j for p a p a 5 p printf 3d p printf n for j 0 j 5 j a j a j 1 for j 0 j 5 j printf 3d p j printf n p a aa 1a 2a 3a 4 2 4 6 8 10 可以用p 但不能用a 因为a代表数组的起始地址它是地址常量 不能改变而p是一个指针变量 使用指针变量时要注意它的当前值 3 指向数组的指针变量作函数参数 例6 7 实参和形参都用数组名 includevoidinv1 intx intn inttemp i j m n 1 2 for i 0 i m i j n 1 i temp x i x i x j x j temp voidmain inti a 6 1 3 4 6 7 9 inv1 a 6 for i 0 i 6 i printf 3d a i printf n a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 main inv1 例6 7 实参用数组名 形参用指针变量 includevoidinv2 int x intn inttemp m n 1 2 int p i j i x j x n 1 p x m for i p i j temp i i j j temp voidmain inti a 6 1 3 4 6 7 9 inv2 a 6 for i 0 i 6 i printf 3d a i printf n a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 inv2 9 1 7 3 6 4 1 a 1 a 4 a 2 a 3 3 4 i和j的指向会变化 p的指向保持不变 例6 7 实参和形参都用指针变量 includevoidinv3 int x intn voidmain int p a 6 1 3 4 6 7 9 p a inv3 p 6 for p a p a 6 p printf 3d p printf n voidinv3 int x intn inttemp m n 1 2 int p i j i x j x n 1 p x m for i p i j temp i i j j temp 例6 7 实参用指针变量 形参用数组名 includevoidinv4 intx intn voidmain int p a 6 1 3 4 6 7 9 p a inv4 p 6 for p a p a 6 p printf 3d p printf n voidinv4 intx intn inttemp i j m n 1 2 for i 0 i m i j n 1 i temp x i x i x j x j temp 例6 8求数组中最大和最小元素 includeintmax min voidm1 intarr intn int p end end arr n max min arr for p arr 1 pmax max p elseif p min min p voidmain inti a 6 for i 0 i 6 i scanf d a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 471905 4 4 7 9 1 0 二 二维数组与指针 二维数组的定义 对于二维数组a 首先可以把它先理解为一个一维数组 它有3个元素 a 0 a 1 a 2 而每一个元素又是一个一维数组 包含4个元素如a 0 是一维数组 它有4个元素 a 0 0 a 0 1 a 0 2 a 0 3 a 3 4 a 0 a 1 a 2 只是一种地址表示方法 并不真的二维数组元素 可以看作是第二重一维数组的名字 二维数组的初始化 1 可以分行给二维数组赋初值 inta 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1234 5678 9101112 2 可以将所有数据写在一个花括号中 按顺序对各元素赋初值 inta 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二维数组的初始化 3 可以对部分元素赋初值 其余元素补0 inta 3 4 1 5 9 inta 3 4 1 0 6 0 0 11 4 如果对全部数据都赋初值 则定义时第一维的长度可以不指定 但第二维的长度不能省 inta 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二维数组的初始化 如果只对部分数据赋初值 第一维的长度也可以不指定 但元素必须分行赋初值 inta 4 0 0 3 0 10 二维数组的地址 二维数组名a表示二维数组的首地址 也是第0个元素 a 0 的地址 a 1代表第1个元素 a 1 的地址a 1 a 1 a 2代表第2个元素 a 2 的地址a 2 a 2 a a 0 a 0 a 1 a 2 既然是第二重一维数组名 它们就代表了相应一维数组的首地址 因此a 0 代表了第0行第0列元素的地址 即 二维数组的地址 a 1 a 1 0 a 1 2 a 1 2 a 2 a 2 0 a 2 3 a 2 3 a 0 a 0 0 a 0 1 a 0 1 Question 二维数组的地址 因a a 0 所以 a a 0 a 0 a 0 0 即 a表示元素a 0 0 的地址 a 1表示元素a 0 1 的地址 a 1 表示元素a 1 0 的地址 a 2 3表示元素a 2 3 的地址 二维数组的地址 小结 二维数组名a代表二维数组的首地址 即 第0行的地址为a a 0 第1行的地址为a 1 a 1 第2行的地址为a 2 a 2 二维数组元素的地址 指向二维数组元素的指针 例1 用指针变量输出二维数组中的元素 Quizp a p includevoidmain inta 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 int p for p a 0 p a 0 12 p printf d p printf n 指向二维数组元素的指针 inta 3 4 int p p a 合法吗 intx 36 q p q 2010 2026 p是二级指针 它指向一个整型指针变量q 而q指向一个整型变量 a是一种地址表示方法 a实际指向了第一重一维数组元素a 0 而a 0 是第二重一维数组 非法 指向二维数组元素的指针 定义格式 类型名 指针变量名 数组长度 inta 3 4 int p 4 p a p指向一个包含有4个整型数据的一维数组 合法 虽然在定义p的时候只用了一个 但p实际上是一个二级指针变量 指向二维数组元素的指针 例2 输出二维数组中的元素 includevoidmain inta 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 int p 4 i j p a for i 0 i 3 i for j 0 j 4 j printf 6d p i j printf n 指向二维数组元素的指针 二维数组用得较多的是 字符串数组 配合字符串的操作 使字符串处理更加方便 灵活 chara 4 256 Pascal VC Basic Java Pascal Vc Basic Java include include defineMAXLEN256 defineN4voidmain inti j chartemp MAXLEN charname N MAXLEN Pascal VC Basic Java for i 0 i N i puts name i 书的数量 for i 0 i0 strcpy temp name i strcpy name i name j strcpy name j temp 选择法排序 书名的最大长度 1 指向二维数组元素的指针 比较两个字符串大小 复制字符串 Quiz选择法排序 Assignment 1 将数组a 2 3 中的每个元素向右移一列 最后一列换到最左一列 如右图所示 要求 必须用指针实现 2 将数组a M N 中的每个元素向右移一列 最后一列换到最左一列要求 必须用指针实现 Experiment 实验题目 指向二维数组的指针编程实验目的 深入理解如何用指针变量表示二维数组的元素和元素的地址 学会用指向二维数组的指针变量作函数参数实验内容 编程找出二维数组中的鞍点 二维数组的鞍点是指在该位置上的元素在该行上最大 在该列上最小 也可能没有鞍点 要求必须用指针实现 编写一个找鞍点的函数 用指向二维数组的指针变量作函数参数 6 4指针与字符串 一 字符指针1 定义指向字符串的指针变量char p China 说明 这里没有定义字符数组 但字符串在内存中还是以数组形式存放的 字符串在内存中占有一片连续的存储单元 以 0 结束 注意 赋值只是把字符串的首地址赋给p 而不是把字符串赋给p p是一个指针变量 它不能存放一个字符串 只能存放一个地址 246024612462246324642465 将字符串的首地址赋给p 2