《C语言程序设计基础》课件-指针

第8章指针[知识导读]

指针是C语言非常重要的一种数据类型，同时也是C语言的一个重要特色。利用指针变量可以表示各种数据结构，能够很方便地操作数组和字符串。本章主要通过几个具体任务引出了指针的基本概念，包括指针变量的定义、引用，指针与数组的关系（包括指针与一维和二维数组的关系、指针与字符串的关系等），指针与函数的关系等。任务设置任务

1从键盘输入N个整数，将它们按照输入时的顺序逆序排列后输出;1任务闰年判断

[任务目标]

掌握地址、指针与指针变量的概念；理解变量、数组指针的概念；掌握指向变量、一维数组的指针变量的定义与引用方法；了解多级指针的概念；掌握指针变量作为函数参数时的传递内容和过程。任务[任务描述]首先从键盘输入N个数据，输入数据之后，直接在屏幕上显示出逆序之后的数据。例如：从键盘输入：12345678910，则逆序后的数据序列为：10987654321。任务[任务分析]首先设置一个长度合适的数组a[N]来存放这N个数据。数组元素的逆序算法比较简单，其核心思路为：先将第一个元素和最后一个元素交换（也即a[0]和a[N-1]），然后再交换第二个元素和倒数第二个元素，再交换第三个和倒数第三个元素……以此类推，直到交换到最中间的两个元素。任务第一种做法是设置两个下标i和j，分别对应数组的第一个元素和最后一个元素，只要i<j，就交换a[i]和a[j]，然后修改下标，使i加1、j减1，使它们分别对应数组的第二个元素和倒数第二个元素，后面的操作依次类推，直到i等于j或大于j为止。第二种做法是设置两个指针变量p和q，分别指向数组的第一个元素和最后一个元素，只要p<q，就交换*p和*q，然后修改p和q，使P++和q--，使它们分别指向数组的第二个元素和倒数第二个元素，后面的操作依次类推，直到p等于q或大于q为止。

8.1指针概念及基本操作相关知识8.1.1指针与指针变量1、指针的概念1）内存和地址在计算机中，为了正确的访问这些内存单元，就必须为每个内存单元编号，根据一个内存单元的编号就可以很快找到这个内存单元。这个内存单元的编号，我们称为地址。地址也必须是唯一的。

20002001200220032004地址内容3031002052）地址和内容为了提高程序的方便性，在C语言或其他高级语言可以通过给出变量名来访问内存单元的。如：inta=3;执行这条语句，实际上有2步操作，在系统编译时会首先给a变量在内存中分配2个内存单元，然后再将3这个值存储在分配好的内存单元中。20302031a的地址变量a03003）变量地址的获取C语言中为我们提供了一个专用的运算符：取地址运算符&

例如：inta;scanf(“%d”,&a);4）指针和指针变量指针只是地址的另外一个名称。专门存放别的变量（或其他程序实体）的地址，这种变量称为指针变量。p=&a;则变量p和a有如下对应关系：变量p中存储的是a的地址，也即p指向a。p和a的关系如下图所示。p变量a变量2030300020303a的地址p的地址2、指针变量的定义与引用1）指针变量的定义指针变量定义的一般形式为：类型说明*变量名；例如：int*p;注意：指针变量的类型实际上是指针变量所指向对象的类型，比如float*p1;char*p3;一个指针变量只能指向同一类型的变量。定义指针变量时，指针变量名前面的“*”是指针标志，与取内容运算符“*”相区别。2）指针变量的初始化两种方式：inta=3;int*p;p=&a;或者inta=3;int*p=&a;注意：a变量须在指针变量定义之前定义。指针变量在初始化之前不能使用，也即未经赋值的指针变量不能使用，否则将造成系统混乱。也有的C语言教材中把没有赋值的指针变量称为野指针。可以采用空指针（NULL）。使用方法为p=NULL;只能用地址值给指针变量赋值，不允许赋予其它类型数据。3）指针变量的引用取地址运算符&和取内容运算符*&

取地址运算符，功能是获取变量的内存地址。*取内容运算符，和指针变量配合使用，表示指针变量所指向的变量。例如：inta=4,*p;p=&a;printf(“%d”,*p);在本例中，*p和a等价，因此输出*p的值，也即是输出a的值。【说明】&运算符和*运算符是互逆运算符，因此*(&a)==a,&(*p)==p。【例1】利用不同的方式访问内存单元。#include<stdio.h>main(){intx,y,*p,*q;p=&x;q=&y;x=4;y=5;/*对变量x和y的直接访问*/printf("x的地址是%x\n",&x);/*以十六进制显示变量x和y的内存地址*/

printf("y的地址是%x\n",&y);printf("x=%d,y=%d\n",x,y);/*显示变量x和y的内容*/printf("-----------------\n");/*对变量x和y的间接访问*/printf("p的地址是%x\n",&x);/*以十六进制显示指针变量p和q的内存地址*/printf("q的地址是%x\n",&y);printf("p=%x,q=%x\n",p,q);/*显示变量p和q的内容*/printf("*p=%d,*q=%d\n",*p,*q);/*显示变量p和q分别指向的变量的内容*/}【例2】从键盘输入两个整数a和b，按从小到大的顺序将a,b输出，要求利用指针来操作。也即是：将小数存放到a中，大数放在b中，最后按顺序输出a,b的值就可以实现要求。方法一：#include<stdio.h>main(){inta,b,*p1,*p2,t;p1=&a;p2=&b;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d,%d",p1,p2);/*利用指针变量输入a、b的值*/if(a>b){t=*p1;*p1=*p2;*p2=t;}/*利用指针变量的指向操作交换a、b的值*/

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}&ap199&b100p2abt132&ap1100&b99100p2abt方法二：#include<stdio.h>main(){inta,b,*p1,*p2,*p;p1=&a;p2=&b;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d,%d",p1,p2);/*利用指针变量输入a、b的值*/if(*p1>*p2){p=p1;p1=p2;p2=p;}/*交换指针变量p1、p2的指向*/printf("a=%d,b=%d\n",*p1,*p2);/*利用指针变量p1和p2间接访问*/}100a&b99&abp1p2p132100a&a9&b&abp1p2p【思考】如果将方法二中的if(*p1>*p2){p=p1;p1=p2;p2=p;}改为：if(*p1>*p2){*p=*p1;*p1=*p2;*p2=*p;}结果将会怎样？还能否实现题目要求？3、指针变量作为函数参数【例3】实现功能同【例2】，要求用函数调用实现交换变量的值。#include<stdio.h>voidswap(int*p1,int*p2){intt;t=*p1;*p1=*p2;*p2=t;/*利用指针变量的指向操作交换a、b的值*/}main(){inta,b;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d%d",&a,&b);if(a>b)swap(&a,&b);

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);}多级指针的概念1.二级指针

&p&x65qpx二级指针变量的定义形式为：二级指针变量一级指针变量普通变量类型**指针变量名；

普通变量、一级指针变量、二级指针变量也可以在一道定义。例如：

int**q，*p，x；

二级指针变量赋值方法：①初始化赋值；②在执行部分赋值，或者赋给它另一个同类型二级指针变量的值

注意1.一级指针变量只能取得普通变量的地址，二级指针变量只能取得一级指针变量的地址，当然都不能用整数给它们赋值

2.printf(“x=%d”,**q)；就相当于语句

printf("x=%d",x)；一样4.综上,引用普通变量x共有三种方法：

x

/*直接引用*/

*p

/*间接引用*/

**q

/*间接引用*/

当然，后两种方法的前提是：指针变量都取得了相应的地址值。3.**q==*(*q)==*p==x。【例4】main(){int*p1，**p2，***p3，****p4，x=10;p1=&x;

p2=&p1;

p3=&p2;

p4=&p3;printf（"x=%d\n",****p4）;}程序运行的结果如图所示:运行下面的程序1、通过指针访问数组元素1）指向数组元素的指针例如inta[5];int*p;p=&a[0];所以上例的语句可写成：inta[5];int*p=a;在本例中的语句int*p=a;和int*p=&a[0];完全等价，因为数组名a等价与&a[0]。

用指针处理数组2）指向数组的指针如果定义：inta[10];int*p=a;那么，p+1则指向同一数组中的下一个元素。a[0]a[1]a[2]a[3]a数组pp+1p+2…….p+ia[9]a[i]aa+1a+2a+ia+9p+9*(p+i)【例5】采用下标法输出数组中全部元素。#include<stdio.h>main(){inta[10],i；

printf("请输入10个整数:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d",a[i]);/*下标法输出*/printf("\n");}【例6】采用地址法输出数组中全部元素。#include<stdio.h>main(){inta[10],i;printf("请输入10个整数:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",a+i);printf("\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d",*(a+i));/*地址法输出*/printf("\n");}【例8】采用指针变量法输出数组中全部元素（指针移动）#include<stdio.h>main(){inta[10],*p;printf("请输入10个整数:\n");for(p=a;p<a+10;p++)scanf("%d",p);printf("\n");for(p=a;p<a+10;p++)printf("%d",*p);/*指针变量法输出，移动指针*/printf("\n");}【例9】采用指针变量法输出数组中全部元素（指针不移动）。#include<stdio.h>main(){inta[10],i,*p=a;printf("请输入10个整数:\n");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d",*(p+i));/*指针变量法输出,指针不移动*/printf("\n");}实参形参数组名数组数组名指针指针数组指针指针2、数组名作为函数参数由于数组名代表数组的首地址，所以数组名作为函数参数的传递方式是地址传递。数组作为函数参数有4种形式：[任务实施]1、程序清单参考程序一：#include<stdio.h>#defineN10voidchange(intb[],intn){inti=0,j=n-1;inttemp;while(i<j){temp=b[i];b[i]=b[j];

b[j]=temp;i++;j--;}}main(){inta[N],i;printf("Pleaseinput%dnumbers:",N);for(i=0;i<N;i++)scanf("%d",&a[i]);

change(a,N);printf("\nThearrayhasbeeninvertedis:\n");for(i=0;i<N;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}参考程序二：#include<stdio.h>#defineN10voidchange(int

*p,intn){int*q=p+n-1;inttemp;while(i<j){temp=*p;*p=*q;*q=temp;p++;q--;}}main(){inta[N],i;printf("Pleaseinput%dnumbers:",N);for(i=0;i<N;i++)scanf("%d",&a[i]);

change(a,N);printf("\nThearrayhasbeeninvertedis:\n");for(i=0;i<N;i++)printf("%d",a[i]);printf("\n");}

指针与字符串1、用指针访问字符串的方法在C语言中，字符串中的字符存储都是连续存放的，并且最后一个字符时’\0’字符。因为有这样两个特点，所以，我们可以用字符型指针变量访问并操作字符串和字符数组。因为要逐个检查字符，用字符数组比较方便，程序如下：/*EX8-13.C*/#include<stdio.h>main(){charstr[80],*ps=str;inti;printf("Inputastring:\n");gets(ps);

/*用字符型指针变量输入字符串*/for(i=0;str[i]!='\0';i++)

if(str[i]=='k')break;

/*查找第一个'k'的位置*/if(str[i]!='\0')printf("\'k\'is%dthcharacter.\n",i+1);elseprintf("Thereisno\'k\'inthestring.\n");}【例10】在输入的字符串中查找是否有字符'k'，若有指出第一次遇到的'k'是第几个字符。【例11】利用指针统计出字符串中字符的个数。#include<stdio.h>#include<string.h>#defineN30main(){charsn[N];char*ps=sn;/*字符指针变量ps指向字符数组sn*/intlen=0;/*统计字符个数的计数器置0*/printf("请输入一串字符：");gets(sn);/*输入字符串存入sn*/while(*ps!='\0')/*字符串结束标志'\0'作为循环判断条件*/{len++;/*每找出一个字符，len加1*/ps++;/*ps指向下一个字符*/}ps=sn;/*ps重新指向字符串开头*/printf("字符串\"%s\"的长度是:%d\n\n",ps,len);}指针数组1.指针数组的概念和定义

由指向同一数据类型数据的指针为元素组成的数组叫指针数组。一维指针数组的定义形式为：

类型*数组名[元素