C指针.doc

泰山职业技术学院电子教案第9章 指针指针是C语言中一个最重要而又较难掌握的一个概念，也是C语言优于其它高级语言的关键所在。掌握指针的应用，可以使程序简洁、紧凑、高效。9.1 地址和指针概述 1. 地址与地址运算地址：计算机中存储单元的编号称为地址。在内存中每一个字节都有地址，一个存储区域的地址是这个区域的第一个字节的地址。地址运算符&：求出变量所占用存储区域的地址注意：（1）地址运算符是单目运算，与单目+、相同；（2）结合方向同：从右到左。2. 指针与指针变量指针：一个存储区域的地址称为指针。指针变量：用来存放存储区域的地址的变量称为指针变量。注意：（1）变量的值可以通过变量直接访问，也可通过指针变量间接访问； （2）指针变量只能用来存放地址，不能存放其它类型数据。9.2 变量的指针和指向变量的指针变量1. 变量的指针和指向变量的指针变量指向变量的指针：一个变量的地址称为指向该变量的指针。指向变量的指针变量：用来存放变量的地址的变量称为指向该变量的指针变量。例：int a；则&a就是指向a的指针；若p为指针变量，且p=&a；则p是指向a的指针变量。2. 指针运算符指针运算符*：求出指针变量所指向存储区域的值或所指向变量的值例：int a；若p为指针变量，且p=&a；则*p是p指向的存储区域的值，即*p的值就是a的值。注意：（1）指针运算符是单目运算，与单目+、相同；（2）结合方向同：从右到左。9.2.1 指针变量的定义1. 指针变量的定义格式：类型名 *指针变量名，；功能：定义指向类型名变量的指针变量。例：int *p；定义一个指向整形变量的指针p。2. 指针变量的赋值格式：指针变量=&变量；功能：把=号右边变量的地址赋给=号左边的指针变量。注意：（1）指针变量赋值后的图表示。 （2）指向不同类型的指针不能互相赋值。 （3）加了#include “stdio.h”后，指针变量可赋值为NULL。9.2.2 指针变量的引用指针变量的引用主要用到地址运算符&和指针运算符*。例9.1。说明：（1）（4）.注意：（1）若p=&a；则&*p为a的地址，即&a。 （2）若p=&a；则*&a为a的值，即就是a。 （3）(*p)+与a+等价，因*与+同级，又结合方向为从右向左，故在此()不可省，否则变为*(p+)。若i=3；p=&i；则这两个表达式的值都为3，但执行后前者p仍指向i，且i的值会加1，后者p指向i的后一个区域，i的值未加1。例9.2。说明：此例中p1，p2的指向进行变换，而a，b的值并未交换。9.2.3 指针作为函数参数用指针作为函数的参数，可以实现“通过被调函数改变主调函数中变量的值”的目的。例9.3。说明：此例中p1，p2的指向并未进行变换，而它们指向的值进行了交换。注意：（1）用指针作为函数的参数，就其指针变量而言仍然是有传入没传出，但它传送的是地址，故这时是传址调用，即对指针所指向的值是有传入也有传出，故改变指针指向的值可以实现上述目的。 （2）用指针作为函数的参数，不能通过改变形参指针的值来达到“改变主调函数中变量的值”的目的。例9.4。9.3 数组的指针与指向数组的指针变量 9.3.1 指向数组元素的指针设a为元素个数为n的一维数组，p为指向数组a的元素类型的指针，如果p=a或p=&a0，即p指向a0，则p+i指向ai，此时可把ai写成pi。注意：（1）一维数组名a表示数组a的首地址，即a0的地址，故a与&a0等价。 （2）一维数组a的第i个元素ai的地址可以用a+i表示，故a+i与&ai等价。9.3.2 通过指针引用数组元素设a为元素个数为n的一维数组，p为指向数组a的元素类型的指针，如果p=a或p=&a0，则数组a的第i个元素有两种表示法：ai 或pi 下标表示法*(a+i)或*(p+i) 地址表示法例9.5。说明：三种方法比较，（1）（3）注意：（1）可以改变p的值，但不能改变a的值； （2）要注意指针的当前值。例9.6。 （3）指针值超出数组范围时系统不提示出错。 （4）要注意指针变量的运算。9.3.3 用数组名作为函数参数在函数的参数中，实参与形参可以都是数组，也可以都是指针，还可以一个是数组一个是指针。（1）（4）。例9.7。例9.8。注意：（1）用指针和数组作为参数，它们传送的是地址，故是传址调用，它们所指向的数组的值是有传入也有传出的。 （2）当数组作为形式参数时，数组名不再是常量，与指针意义相同。例9.9。例9.10。9.3.4 指向多维数组的指针和指针变量1. 多维数组元素的地址设a为元素个数为mn的二维数组，则a+i表示第i行ai的地址，*(a+i)+j表示第i行第j个元素aij的地址，于是数组a的第i，j个元素有三种表示法：aij 下标表示法*(ai+j) 下标地址表示法*(*(a+i)+j) 二级地址表示法例9.11。注意：（1）二维数组名a表示数组a的第0行的地址，即a0的地址，故a与&a0等价。 （2）二维数组a的第i个元素ai表示第i行第0个元素的地址，即ai0的地址，故ai与& ai0等价。2. 指向多维数组元素的指针变量（1）指向数组元素的指针设a为元素个数为mn的二维数组，p为指向a的元素类型的指针，如果p=a0，即p指向a00，则p+in+j指向aij。例9.12。（2）指向一维数组的指针指向一维数组的指针称为数组指针。格式：类型名 (*数组指针名)常量表达式，；功能：定义指向元素个数为常量表达式的一维数组的指针。注意：数组指针用来存放一维数组的首地址；例9.13。（3）数组指针与二维数组的行数组指针可用来指向二维数组的行，故也称行指针。设a为元素个数为mn的二维数组，p为指向元素个数为n的一维数组的指针，如果p=a，即p指向a0，则p+i指向ai，* (p+i)+j指向aij。例9.13。3. 用指向数组的指针作为函数的参数普通指针作为函数的参数，因为可以让p+i指向ai(一维数组元素)，故可以用来传递一维数组元素的地址；同样的道理，指向数组的指针作为函数的参数，因为可以让p+i指向ai(二维数组的行)，故可以用来传递二维数组的行地址。例9.14。例9.15。9.4字符串的指针和指向字符串的指针变量9.4.1 字符串的表示形式在C语言中，字符串有两种表示形式。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。例9.16，例9.17。注意：（1）字符数组占有固定的存储空间，字符数组名是常量，故不能赋值、不能自增减。 （2）字符指针只是用来存放字符串的首地址，字符指针是变量，故可以赋值、可以自增减。例9.18，例9.19。9.4.2 字符串指针作为函数的参数把字符串从一个函数传递到另一个函数，可有两种方法。1 用存放一个字符串的字符数组；2 用指向一个字符串的字符指针。例9.20。解法：（1）用字符数组作为形参 （2）用字符指针作为形参 （3）对copy_string函数的简化9.4.3 对使用字符指针和字符数组的讨论（1）字符数组存放的是若干个字符，字符指针存放的是字符串的首地址。（2）字符数组不能对数组名赋值，字符指针可以对指针名赋值。（3）字符数组和字符指针都可以初始化。（4）字符数组定义后有分配存储空间存放字符串，字符指针只分配一个单元存放字符地址(字符串的首地址)。（5）字符数组名不能增值，字符指针名可以增值。例9.21，例9.22。（6）当字符数组存放一个字符串或字符指针指向一个字符串时，可用作printf语句的格式控制。9.5 函数的指针和指向函数的指针变量9.5.1 用函数指针变量调用函数一个函数是一个指令的序列，函数执行时是从第一条指令开始直到最后一条指令结束，第一条指令的地址称为函数的入口地址，函数名代表这个函数的入口地址。用来存放函数入口地址的指针称为指向函数的指针，简称函数指针。（1）指向函数的指针定义格式：类型名 (*函数指针变量名)( )；功能：定义一个指向函数的指针。（2）指向函数的指针的赋值和引用格式：函数指针变量=函数名； (*函数指针变量)(实参，)功能：前者是把函数的入口地址赋给指向函数的指针，后者是用指向函数的指针调用该函数。于是函数的调用方法有两种： 函数名(实参，) 用函数名调用(*函数指针变量)(实参，) 用函数指针调用例9.23。注意：（1）用函数指针调用函数，必须先给函数指针赋函数名；（2）函数指针虽然是变量，但p+n、p+、p等无意义。9.5.2 用指向函数的指针作函数参数有了函数指针，可以用一个语句调用不同的函数；用函数指针作为函数的参数，可以把不同的函数传递到同一个子函数。因此函数指针可以简化多个函数的调用。例9.24。9.6 返回指针值的函数一个函数的返回值可以是指针类型的，这样的函数称为返回指针值的函数，简称指针函数。格式：函数类型 *函数名（形式参数表列）数据声明部分；执行语句部分；功能：定义一个指向类型名的指针函数。例9.25。例9.26。注意：字符串运算函数strcat、strcpy等都是返回指针的函数。9.7 指针数组和指向指针的指针9.7.1 指针数组的概念数组的元素为指针类型的数组称为指针数组。格式：类型名 *指针数组名常量表达式，；功能：定义指向类型名的指针数组。注意：（1）指向字符型的指针数组称为字符指针数组；（2）mn的二维字符数组可以用来存放m个长度为n-1的字符串； 元素个数为m的字符指针数组可用来指向m个随意长度的字符串。例9.27。9.7.2 指向指针的指针（1）二级指针与多级指针指向指针的指针称为二级指针。格式：类型名 *指针变量名，；功能：定义二级指针。注意：同理可以定义多级指针。（2）二级指针与多级指针的引用设p为二级指针，则*p为一级指针，*p为所指类型的变量。注意：不同级别的指针不能互相赋值。例9.28。例9.29。*9.7.3 指针数组作为main的形参（1）main函数的参数main函数一般是不带参数的，因为没有函数可以调用main函数。但main函数实际上也是可以带参数的，一般格式为： main(int argc，char *argv)其中：形参argc是一个整型变量，形参argv是一个字符指针数组。（2）DOS下执行程序的命令行C源程序*.c被编译连接后生成可执行程序*.exe，可以DOS下通过命令行执行该程序。命令行的一般格式为：可执行程序名 参数 参数 其中：可执行程序名、参数、参数等都是字符串，表示回车符。（3）命令行与源程序的参数传递当用户键入命令行执行时，字符串：可执行程序名、参数、参数、将传送给argv0、argv1、argv2、。Argc将取得命令行中字符串的个数。9.8 有关指针的数据类型和指针运算小结9.8.1 有关指针的数据类型小结涉及到指针的类型主要有：变量，一级指针，一维数组，指针数组，数组指针，函数，指针函数，函数指针，二级指针等。9.8.2 指针运算小结（1）指针与整数相加减设指针p是指向某类型的，这个类型占用c个字节，i为整数，则1 p+，2 p-，3 p+i，4 p-i，5 p+=i，6 p-=i等都是合法的；7 p+i的值（地址）=p的值（地址）+ic（2）指针变量的赋值可以给指针变量赋值的有：1 相应类型变量的地址值；2 一维数组名或其元素的地址值；3 函数的入口地址；4 相应类型指针变量。（3）指针变量可以有空值空指针值用NULL表示，它是一个符号常量，它在stdio.h中，可以把它赋给指针变量，这时表示指针变量有确定值但没有指