指针教学课件

r

第8章指针

8」指针的概念

8.2指针运算符和指针变量的初使化

8.3数组的指针

8.4用指针处理字符串

8.5指针数组

8.6多级指针

点击此处绪束放映

指针（Pointers）是C语言的一个重要

概念，也是一种重要数据类型，是C语言

的重要特色之一。

点击此处结束放映◄►

zjgaEHBHML田底瞽那

8.1指针的概念■

8.1.1指针和指针变量

如果将某一变量的地址存放到另一个变

量中，那么，变量内容为地址的这个变量，

就叫做指针变量。

如果一个变量的内容是另一个变量的地

址，我们就说第一个变量指向(point)第二

个变量。这第一个变量当然就是指针变量。

点击龈处结束放映YI创A

指针变量pa变量a

地址2000—----------------►5

2000

图8.1指针概念示意图

点击此处结束放映

由于访问数据是通过存放变量地址的变

量，即指针来实现的，所以称这种存取方式

为间接存取方式。

在不使用指针的情况下，是通过变量名

找到存放数据的地址，进而实现的数据存取。

称这种以变量名访问数据的方式为直接存取

方式。

对于数组来说，它占用一个连续的内存

空间。其中第一个存储单元的地址，称为数

组的首地址。数组的每个元素，占用一定数

量的单元。对于一定数据类型的数组，每个

数组元素的地址也是确定的，并且不难从其

首地址计算出来。

812指针变量的定义

指针变量定义踣句w一般格式为：

数据类型*指针变量名；

例8.1.1下面是两个指针变量定义语句:

char*p;

int*a,*b;

第一个语句说明，变量P是指向字符型

数据的指针变量；第二个语句说明，变量a

和b是指向整型数的指针变量。

8.2指针运算符和指针变量的初始化

821指针运算符

1.取地址运算符“&”

它的运算功能是获取操作对象（变量）

在计算机内的存储器地址。取地址运算表达

•式的一般形式为：

&变量

2.取内容运算符

它运算的功能是获取操作数（指针变量）

所指的地址的内容。取内容运算表达式的一般

形式为：

指针变量

822指针变量的新蛤化

指针变量初蛤化w一般形式为：

数据类型*指针变量名=内存地址；

闭821用已定义W变量x初蛤化指针变量px

（以整型指针变量为囱」o

intx;

int*px=&x;/*指针变量pxW初蛤化*/

例8.2.2用已初始化的或已赋值的指针变

量px,初始化另一个指针变量pa（以整型指

针变量为例）。

intx,pa,*px=&x;

int*pa=px;/*指针变量pa的初始化*/

这里指针变量pa和px必须是相同数据类

型的指针变量。

823指针运算与揖针襄达式

指针变量是可以运算w。但是，指针运算

有它目己W特殊W地方。一个变量或数据所占

用的内存单元数是瓯着数据类型W不同而不同

W。指针其是指向变量WW第一个字节W地址,

即变量W苜地址。本节要对这些特殊W地方迸

行讨论。

1.指针赋值

2.指针的算术运算

(1)加一衣减'一运算

(2)向解斜加减值意整微

3.指针的比较运算

824用指针处理简单变黄

在学习了指针的基本概念和基本运算

后，下面通过几个苗子了解指针变量ww

用o

例823设有整型变量abc=67,应用

指向该变量的指针，将变量abc的值赋给变

量val。要求输出变量abc的地址和变量val

的值。

程序如下:

#include"stdio.h"

main()

(

intabc=67/abc_addr5val;

abcaddr=&abc;

val=^abcaddr;

printf(nabc_addr=%X\n!\abc_addr);

printf(nval=%d\n!\val);

对程序中下面两个语句作些说明:

abcaddr=&abc;

val=*abcaddr;

这两个语句使用了指针运算符。其中第

一个语句是求变量abc的地址并将结果赋给指

针变量abjaddr；第二个语句是求指针变量

abjaddr所指地址所存储的内容并赋给变量

vaL

在计算机技术中，内存的地址通常用16

进制数表示。所以，在printf()函数中使用了

格式码“％X”，它指示用16进制数输出，其

中X为大写字母，表示地址要用大写字母形式

表示。如果用格式字符“％x"，则用小写字母

形式输出地址。

点击此处结束放懿◄a►

下面是运行上述程序时，得到的结果：

abc_addr=FFF4（在不同系统上运行本

程序时，得到的内存地址会不同）

val=67

例8.2.4应用指针变量，将变量a和b的

值进行互换。

我们用直接存取方式做过这个题目，两

个数据交换的核心程序片段是：

c=a;a=b;b=c;

设变量a和b的指针变量分别是pa和pb,则上

面的三个语句，在间接存取方式下，相应为:

c=*pa;*pa=*pb;*b=c;

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

inta,b,c;

int*pointer_a=&a,*pointer_b=&b;

printf(nEnter2numbers:");

scanf(n%d%df\&a,&b);

c=*pointer_a;

*pointer_a=*pointer_b;

*pointer_b=c;

printf(na=%d,b=%d\n!\a,b);

例825用户输入两个整型数据a和b,程序将

这两个数据按从小到大的顺序输出。同时原

始数据的变量的值保持不变。

开始令指针pa指向变量a,指针pb指向变

量b。如果变量a的值大于变量b的值，则令指

针pa指向变量b,指针pb指向变量a。这样进行

指针指向的交换，可以使指针pa指向数值较小

的变量，指针pb指向数值较大的变量，同时又

不影响变量a和b的数据。所以本程序的关键部

分是两个指针指向的互换：

p=pa；

pa=pb;

pb=P；

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

(

inta,b,*pa=&a,*pb=&b,*p;

〃定义变量和指针

nf

scanf(%d%d\&a9&b);〃输入数据a和b

printf("*pa=%djpb=%d\n",*pa/pb);

〃输出指针所指变量的内容

if(*pa>*pb)〃令指针*pa指向较小的数

P=pa；

pa=pb;

pb=P；

)

printf("*pa=%d/pb=%d\n"『pa9*pb);

//输出指针所指变量的内容

n!

printf(a=%d5b=%d\n\a9b);〃输出数据a和b

8.3数组的指针

本节介绍如何用指向数组的指针实现

对数组的操作。

<^A

831指向一维政组的揖针

指针和数组之间有着非常密切w关系:。

因为数组名，不用下标）就是该数组w苜地

址。所以也就是指针。

如果指针变量W值为数组W首地址，并

且通过这个指针采计算其他元素W地址或防

问其他数组元素，如称这个指针为数组的基

指针。设指针变量pa为数组aW数组基指针

后，阳有以下四种方法弓/用数组元素a[k]：

*(pa+k)

*(a+k)

pa[k]

a[k]

例8.34用上面介绍的四种不同方法访问

数组元素。

#include"stdio.h"

main()

，・

i(三vdps«tuKd

p%七ua

inpJWId

}

(++I曲vlioHOJ

sHvd米

HcJUJ

苔*7IOTSVJS.

printf(n%dH/(pa+i));

printf(n\nn);

程序中四个prints）的输出是一样的。程

序输出如下：

0000

1111

2222

3333

4444

点击此处结束放映

832指向二维数组的指针

为了返好地理解并掌握二维数组指针的使

用，苜先要搞清楚二维数组在内存中的地址问

题。以下面定义w数组为例，说明二维数组w

地址问题:

inta[3][4]={{l,2,3,4},{5,6,7,8},{9J0Jl42}};

上述二维数组W地址关系:，如图8.2所示。

设：

inta[3][4],*p=a,*q=a[O],

*qa=&a[O][0];

a►l---------------a[0]-----------------

Pqa[0][0]

a[O]+lq+1―►a[0][l]

a[0]

a[0]+2q+2―►a[0][2]

a[0]+3q+3―►a[0][3]

a川》

a+l►----------------

p+la[l][0]

a[l][l]◄—&a[l][l]

a[l]

a[l][2]

a[l][3]

a

a+2►----------------L^J»

P+2a[2][0]

a[2][l]

a[2]

a[2][2]

a⑵[3]

图8.2二维数组地址示意图

点击此处结束放映

下面开始学习二维数组指针变量的使用。

1.指针变量指向二维数组的元素

二维数组指针变量定义语句的一般形式为：

数据类型*指针变量=&数组名［下标］［下标］;

数据类型*指针变量=数组名［下标］;

赋值语句的一般形式为：

点击此处结束放映

指针变量=&数组名［下标］［下标］;

指针变量=数组名［下标］;

当指针变量指向元素后，引用该元素的方

法为：

*指针变量

经过控制（如对指针变量的简单运算），

可以指向相关的元素。如果把指针变量设置

为二维数组的基指针，则对元素的引用

方法是：

*（基指针变量+i*列数+j）

点击此处结束放映◄合►

例8.3.2有如下的二维矩阵

1234

。二5678

9101112

计算其各行之和。

方案一：设置二维数组a的基指针q。

程序如下：

点击此处结束放映

main()

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,H,12}；

inti,j,sum,*q=a[O];/*定义基指针*/

for(i=0;i<3;i++)

点击此处结束藏睽◄合►

sum=O;

for(j=0;j<4;j++)

sum+=*(q+i*4+j);/*用基指针弓I

用数组元素*/

nn

printf(sum%d=%d\n49sum);

程序的输出是:

sum0=10

suml=26

sum2=42

方案二：设置元素指针。

程序如下：

#includenstdio.hn

main()

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9JOJIJ2};

inti,j,sumJq;

/*定义int类型指针q*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=0;

q=&a[i][OJ;

/*指针q指向数组元素a[i][0]*/

forQ=0;j<4;j++)

sum+=*q++;/*引用指针q指向的元素*/

printf(Msum%d=%d\nn4,sum);

二维数组在内存存储的形式，实际上一

个线性表。为应用这一性质，定义数组指针

指向数组的第一个元素，然后，通过对指针

加一运算，使指针连续指向下一个元素，实

现访问各个元素的目的。程序如下：

<©A

#includenstdio.hn

main()

(

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,H,12)；

intijsumjq;/*定义int类型指针q*/

q=&a[O][0];/*指针q指向数组的第一个元

素*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=O;

forg=0;j<4;j++)

sum+=*q++;/*指针q指向下一个

元素*/

n!

printf(sum%d=%d\n\i5sum);

点击此处结束放映◄合►

2.指向二维数组的某个一维数组的指针变量

定义这种指针的格式是：

数据类型（*指针变量）［列数］;

数据类型（*指针变量）［列数上二维数

组名；

也可以用赋值的方式对指针变量赋值：

指针标量=二维数组名；

设指针变量指向二维数组的首地址，根

据以上的分析，可以得到如下的结论：

二维数组第i行对应的一维数组首地址为：

*（指针变量+i）

二维数组第i行第j列元素的地址为：*（指

针变量+i）+j

二维数组第i行第j列元素的引用为：

*（*（指针变量+i）+j）

例833对例832用指向二维数组的某

个一维数组的指针变量重新编程。

本例需注意两点：按要求定义指针和正

确赋值；正确引用二维数组的元素。

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

点击此处结束放映◄合►

inta[][4]={1,2,3,4,16,7,8,9JOJI,12};

intij,sum;

intrp)[4]=a;/*定义指针

变量，并初始化*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=O;

for(j=0;j<4;j++)

_sum+=*(*(p+i)+j);/*引用

元素*/

printf(nsum%d=%d\nn4,sum);

点击此处结束放映◄台►

例8.3.4有一个3X3的矩阵a。要对它进

行转置操作。所谓转置，就是进行矩阵元素

的行列号的对换。例如，元素a(i,j)转换为

整个转置过程，要求用指针实现。已

知矩阵a如下：

123

。二456

789

点击此处结束放映

W1r9MF

7、＞

程序的结构可分为以下几块：

⑴对照物M迷行初蟾化;

(2)给熬痴的猾那赋他:

(3)迷行缴粮无春的转量;

⑷输出辂累教俎。

程序如下：

#include<stdio.h>

main()

'、蛾处结束放映

inta[3][3]={/*数组初始化*/

1,2,3,

4,16,

7,8,9);

inti』k,(*p)[3]=a;

矩阵指针变量初始化*/

for(i=0;i<3;i++)

for(j=i;j<3;j++)

k=*(*(p+i)+j)；/*矩阵元素转

置*/

*(*(p+i)+j尸*(*(P+j)+i)；

*(*(p+j)+i尸k;

for(i=0;i<3;i++)/*输出结果矩阵*/

{

printf(u\nn);

for(j=0;j<3;j++)

printf(n%d”,*(*(p+i)+j))；

点击此处结束放映◄合►

程序输出转置后的矩阵为:

147

258

369

8.4用指针处理字符串

当一个字符串存入字符型数组，用一

字符型指针变量指向这个字符数组后，处

理数组中的字符串或其中的某些字符，就

是处理一维数组的元素。关于一维数组元

素的处理,在前面已经介绍过，本节就不

再重复了。本节着重介绍字符串常量的情

况。

定义指针变量，使其指向字符串常量，

有两种格式：带初始化的和不带初始化的。

(1)char*相针变量=有符串考量,.

(2)char佻猾针变量/

指针变量=字符串常量；

例841利用字符指针输出字符串，输

出部分字符串。

点击此处结束放映◄►

程序将两个字符指针分别指向两个字符串

常量“stringl”和“andstring?”。通过对字符

指针变量的运算

str2=str2+3;

使指向字符串“andstring?”的指针str2指

向字符串的空格字符。然后，用指针输出两

个字符串。程序如下：

点击此处绪,◄给►

#includenstdio.hn

main()

char^strl=nstringln;

char*str2;

str2=nandstring!H;

str2=str2+3;

n!

printf(%s,%s\n\strl5str2);

点击此处结束放映◄合►

程序的输出为:

stringl,string!

用字符数组表示字符串和用指针表示字

符串，还有某些不同。例如，字符串常量可

以直接赋给指针变量，但不能赋给数组。例

如：

chara[10],*p;

p=Habcdn;是正确的语句

==""a="abcd”；是错误的语句

字符数组在编译阶段被分配好内存空

间，数组已有确定的地址，数组名相当于

一个常量。因此，它可以被引用，但不能

改变。

点击此处缢,

字符指针变量在定义时分配内存空间，

在没有赋值之前，其内容还没有确定，即并

没有指向具体的字符串。可以在以后任何地

方对它赋值。指针变量的值（地址）是可以

改变的。

8.5指针数组

如果数组元素中存储的是地址，这时，

每个数组元素相当于一个指针变量。这样的

数组就叫做指针数组。指针数组是一种数据

类型，使用指针数组时，要先进行定义。指

针数组定义语句的一般形式是：

数据类型*数组名[长度1][长度2]

＜合4

例如，下面定义指针数组X为长度为10的

整型指针数组：

int*x[10];

它的10个元素能够存储10个整型数据的

地址。

指针数组在定义的同时也可以进行初始

化。例如，

char^pa[2]={nabcdeff\nwxyzn）；

点击此处缢束放映

初始化的结果是指针数组元素pa[O]指向字符

串aabcdePopa[l]指向字符串“wxyz”。

例8.5」通过指针数组pa[]输出一个整型二维

数组a[][]各元素的值。

晅针数组pa[]指向数组a[][]的关系如图8.3所

ZjSO

pa[2]a[2][3]

pa[O]

pa[l]

图8.3例8.5.1指针数组示意图

程序如下：

#include<stdio.h>

mainQ

inta[2][3]={1,3,5,7,9,11};

int*pa[2],i,j;/*定义指针数组*/

pa[O]=a[O];/*为指针数组赋值*/

pa[l]=a[l];

for(i=0;i<2;i++)

for(j=0;jv3;j++,pa[i]++)/*

通过指针数组访问数组元素*/

printf(na[%d][%d]=%d\nH,i,j,

点击此处结束放嬲◄►

程序中，整型指针数组pa的赋值语句：

pa[O]=a[OJ;

表示将数组a第0行元素的首地址赋给指针数

组pa[O]。也就是将数组元素a[0][0]地址赋给

指针数组pa[O]。因此，上面的语句还可以写

成：

pa[O]=&a[O][O];

程序通过指针数组pa输出了数组a的内容时,

我们使用了表达式：

pa[i]++

来修改指针数组pa所指向的数据元素。例如,

当i=0时，通过pa[i]++便得到数组元素

a[0][0],a[0][l]^a[0][2]的地址。

程序的输出为:

a[O][O]=l

a[0][l]=3

a[0][2]=5

a[l][0]=7

a[lHl]=9

a[l][2]=ll

指针数组比较适合于处理多个字符串，使字

符串的处理更方便。

例8.5.2有四个字符串，用指针数组按由小到

大的顺序进行排序。

排序前和排序后的指针和字符串情况如图8.4

所示。本题主要要做的是：

(1)范文相针裁粗不初胎化;

(2)确灵椰本事法,例电用第七章介殆的

算法一/

针衮换;

(4)量后输出排格的转累。

p[4]p[4]

first"

second"

third"

fourth"

(a)排序前(b)排序后

图8.4例8.5.2指针数组示意图

程序如下:

#includenstdio.hn

#includenstring.hn

main()

(

char

*P[]={"行rst”Jsecod”Jthird”Jfourth"};

intij;

char*pt;

for(i=0;i<3;i++)

(

forg=i+l;j<4;j++)

(

if(strcmp(p[j],p[i])<0)

pt=p[i]；

P[i]=p[jl；

P[j]=pt；

for(i=0;i<4;i++)

puts(p[i]);

程序的输出如图8.4(b)所示。

点击此处结束放映◄合►

8.6多级指针

如果一个指针变量存储的是另一个指针

变量的地址，这样的指针变量称为指针的

指针，也叫做多级指针。多级指针是一个

指针链。图8.5所示是一级指针和多级指针

（图中表示的是二级指针）的示意图。

指针变量

指针指针变量

图8.5一级指针和多级指针示意图

点击此处结束放映◄合►

r

图8.5一级指针和多级指针示意图

二级指针变量定义格式如下：

数据类型"指针变量名;

例如，下面的语句定义实型变量a的

一级指针和二级指针：

floata,*pa,**ppa;

点击此处结束放映◄合►

定义多级指针变量时也可以进行初始化,

其格式是：

数据类型"指针变量名=初值；

例如，下面的语句给前面例子中变量a

的指针赋初值：

floata,*pa=&a,**Ppa=&pa;

二级指针变量也可以用赋值方式使它

指向某个一级指针。赋值格式为：

点击龈处结束放映YI创A

二级指针变量=&一级指针变量；

多级指针定义和赋值后，多级指针的引用,

与一级指针基本上一样的。例如，有下面的

定义语句：

floata=1.23,*pa=&a,**ppa=&pa;

*pa代表变量a;

*ppa代表指针变量pa;

**ppa代表变量a。

例861设有一整型变量a,它的值为11。

该变量的一级指针、二级指针和三级指针变

量分别%pa,ppa和pppa。程用使用这些指

针变量输出变量a的值和这三个指针的内容

(即地址)。

程序如下：

#includenstdio.hn

main(