C语言(第六章)

1、第六章 指针,信息学院自动化仪表研究所,C语言程序设计,本章主要内容,指针概述 地址 指针 指针变量 多重指针 指针变量作为函数参数 指针与数组 数组、指针与函数调用 行指针 指针数组 指针与函数 指向函数的指针变量 返回指针值的函数,一、指针概述,1地址(address) P201 如果在程序中定义了一个“实体”(变量、数组、函数 ），编译时系统就要给这些实体分配内存单元。 分配规则：,什么是内存单元“地址”？,内存单元是以字节为单位，每个字节都有一个编号（即“地址”）。如果将内存比作一个旅馆，内存单元就好比“床位”，而实体则好比“旅客”。这些“旅客”（实体）中，有单人型（char）、夫妇型

2、（int）、家庭型（float,long,double等），还有团体型（数组等）。每个“实体”占用的内存单元是不同的。如: char a;int b;float c;int d3;int max( ),内存单元与地址,main() char a; int b; float c; int d3; int max( ); ,地址,通常我们关心的不是各个内存单元的具体地址值，而是每个实体的“起始地址”。,如何表示实体地址?,实体地址表示法1：直接访问（实体名） 普通变量a,b,c char *b; float *c;,通常在C语言中，所谓“指针”就是指“指针变量”。从现在开始，我们所说的“指针”除非

3、另加说明，否则均表示“指针变量”。,是不是说地址有”整型” , ”字符型” , ”实型” 之分？,为什么要使用指针变量?,C程序中访问（读写）变量有两种方式： 直接访问 （按名单预留的座位入座） 利用实体名访问变量。访问变量的过程 变量（实体）名定义时分配的地址变量值 好比“先坐再买票”看电影：来一个观众，分配一个空位给他去坐，并且还要在纸上记一个某人坐在哪里。这种方式对用户来说很方便（“直接就座”），但对系统来说，“找某人”就极不方便（间接：查名字座号）。 间接访问 （先买票，后按号入座） 把变量地址先存放在“指针”中，再通过“指针”访问变量。 好比先买票（票指针，座号地址），再“按号入座”

4、看电影。这种方式对用户来说属于“间接就座”，但对系统查找来说就很直接，且便于处理。尤其对于数组（团体），可通过指针简单自加或自减，对整个数组进行处理。,习惯用语： 若指针变量p存放了变量a的地址，我们称“p指向a”。,指针变量不要谈”指”色变,指针是C语言学习中的一大难点。 难难在概念。,main() int a,*p1,*p2= ,学了半天，我还是一头雾水,首先搞定*p,请看以下变量声明语句 int a,*p1; char b,*p2; a,b 普通变量(存放某个数值或字符) p1,p2 指针变量(存放某个实体的地址),如果是 int *a,p1; char *b,p2;,变量声明时，如果变

5、量名前带 *号，表示该变量是个指针变量,注意不同的*p,以下程序中哪些语句是错误的？ main() int a,*p; a=3; p=3; /*或者 p=a;*/ p= /*或者*p=3*/ ,讨论： 程序中引用变量时， 对指针变量p， 不带*号引用表示？ 带*号引用表示？,两个特殊的运算符 system(cls); p= ,main() int *p,a12=1,2,3,4,5; clrscr(); p=a; for ( ;*p5;p+) printf(%d,*p); ,结果：a=13,b=10,结果：1234,p指向字符数组时的*p,如果p被定义成指向某个字符数组或某个字符串的指针变量，则

6、*p代表某个字符。 如 char *p, a3=”abcd”; p=a; *p代表a中的某个字符,main() char *p,a12=abcde; p=a; for (;*p;p+) printf(%c,*p); ,main() char *p; p=abcde; for (;*p;p+) printf(%c,*p); ,如果直接用a进行循环，行不行？,在for语句中用*p控制循环，是否适用于数值数组？, p= * int *p; x=3.14; p= ,结果：y=-2621.000000,怎么会这样？,把int *p改为float *p后，结果正确：y=3.140000,指针变量能参加运算

7、吗?,指针变量和其他变量一样，可以在各种表达式中参加运算。 但指针变量和普通变量不同，只能进行以下三种运算： 赋值运算 算术运算 指针比较,指针变量的赋值运算,指针变量初始化 变量声明时赋值,main( ) int a=5,*p= printf(“%d,%d,%dn”,p,*p,a) ,指针变量一般赋值 程序处理时赋值,结果：2000，5，5,main() int x; int *p1,*p2; p1= %p 以16进制显示指针,典型错误,指针变量定义后，未指向具体存储单元(实体地址)就使用，此时指针变量所指单元是任意的, 是个”危险指针”。,【例一】若有定义 char *p,ch； 则不能正

8、确赋值的语句组是 : A） p=,【例二】若有定义 char *a,b30； 则以下各语句正确的是 : A) a=”abcde”; B）b=”abcde”; C) scanf(“%s”,a); D) scanf(“%s”,b);,X,X,为什么未指向实体的指针是“危险指针”?,“危险指针”?不要耸人听闻好不好!,一个指针未指向任何实体就被使用，属于”内存盗用”!因为该指针将随意指向内存中某一单元，轻则误取或破坏其他实体的值，重则破坏操作系统的工作。,一个指针变量被声明后，在没有被赋予某个实体地址之前，如果使用它，不仅可能破坏你的程序，而且可能导致计算机操作系统崩溃，出现灾难性的错误。因为它可能

9、指向内存的任何部分。,空指针 P256,空指针： int *p; p=NULL;,NULL是什么？ 在stdio.h中，定义 #define NULL 0 所以 p=NULL; 相当于 p=0;,内存使用常识： 任何C程序的变量在内存中的地址均由操作系统自动分配，不能由编程者通过赋值指定。p=NULL 表示p不指向任何变量。 内存的低端只供由操作系统使用（相当于政府机关，普通百姓不能使用）。,讨论:以下程序中的*p1,*p2,#include main() int *p1=NULL,*p2; clrscr(); *p1=100; *p2=200; printf(%d,%dn,*p1,*p2);

10、 ,*p1有确定地址，但未指向任何变量,*p2无确定地址，是“危险指针”,在指针p指向某个实体的地址之前，不可对*p进行赋值。否则可能发生意想不到的错误（p随便指向某个单元）。,指针变量的算术运算,指针只有两种算术运算加、减 p+5 p+ p-1 p- 注意加减运算是以实体为单位而不是以字节为单位。 此外，两个指针变量可以相减。即：如果两个指针变量指向同一数组时，两个指针变量值之差是两个指针之间的元素个数 但两个指针变量相加并无实际意义。,例 p指向float数， 则 p+1 p+1 4,例 p指向int型数组，且p= 则p+1 指向a1,例 int a10; int *p=,例 int a1

11、0; int *p1=,1,以下程序哪个语句执行时会出错？,#include main() int a10,*p1=a; clrscr(); a+; p1+; ,X,例 void main() int a =5,8,7,6,2,7,3; int y,*p= ,输出：5 6,例 注意指针变量的运算,6,main() int i,*p,a7; p=a; for(i=0;i7;i+) scanf(%d,p+); printf(n); for(i=0;i7;i+,p+) printf(%d,*p); ,例 注意指针的当前值,p=a;,指针变量可以指到数组后的内存单元,指针的逻辑比较 P257,指针变量

12、指向同一个对象（如数组）的不同单元地址时，才可以进行比较。地址在前者为小。 任何指针变量或地址都可以与NULL作相等或不相等的比较。如 if(p=NULL),#include #include fun(char *w,int n) char t,*s1,*s2; s1=w; s2=w+n-1; while (s1s2) t=*s1+; *s1=*s2-; *s2=t; ,main() char *p; p=1234567; fun(p,strlen(p); puts(p); ,结果：1711717,【注意】对*s1+，因*与+同级，且自右至左结合，所以等价于*(s1+),执行时是先做*s1，后

13、做s1+ 。 P215,*p：多重指针 (指向指针的指针）P251,对于 int *p； 定义一个二级指针（指向指针的指针） 存放某个指针变量的地址：等效于 int *(*p) 在引用时，*p是p间接指向的对象的地址。 *p是p间接指向的对象的值。,晕！,用一个*声明一个变量p int a=5,*p= 使用时p带两个*是a的值 (“两重间接取值),p带一个*是a的地址。,看了例子也许会明白的,以下程序段的输出是什么？ int *pp,*p,a=20,b=30; pp=,对不对？,结果：30，30（多重间接取值）,20,指针变量作为函数参数使用,main() void swap(int,int)

14、; int a=5,b=3,*p1,*p2; clrscr(); p1= ,main() void swap(int *,int *); int a=5,b=3,*p1,*p2; clrscr(); p1= ,结果：x=2,y=10 a=5,b=3,结果：x=2,y=10 a=2,b=10,再看一个例子,#include fun(int *i) static int a=1; *i+=a+; main() int k=0; fun( ,结果：3 第一次调用fun( 【讨论】如果fun()函数中没有static，结果呢？,为了实现: 在被调函数中改变实体值,然后在主调函数中使用这些改变了的实体值

15、 主要技术要点在于: 主调函数的实参和被调函数对应的形参都必须用地址表示(地址传递) 用于作实参的地址可以是： for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(The array has been reverted:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d,ai); printf(n); ,m=4,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t,*p,*i,*j,m=(n-

16、1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; for(;i=p;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); printf(The array has been reverted:n); for(i=0;i10;i+) printf(%d,ai); printf(n); ,实参用数组,形参用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t,*i,*j,*p,m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; f

17、or(;i=p;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(%d,p); p=a; inv(p,10); printf(The array has been reverted:n); for(p=a;pa+10;p+) printf(%d,*p); ,实参与形参均用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int x, int n) int t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; ma

18、in() int i,a10,*p=a; for(i=0;i10;i+,p+) scanf(%d,p); p=a; inv(p,10); printf(The array has been reverted:n); for(p=arr;parr+10;p+) printf(%d ,*p); ,实参用指针变量,形参用数组,二、指针与数组,1、一维数组中的有关规定,#define N 9 main() int a10,i,*p; clrscr(); p=a; for(i=0;iN;i+) scanf(%d, ,Lets try 运行程序，观看结果 在scanf语句中，分别用a+i、p+i和 其中0

19、i10，则对a数组元素不正确的引用是 。 A）ap-a B）*( int *p,i,j=0; system(cls); p=a0; /*p=a*/ /* for (i=0;i9;i+) */ printf(%dn,*(a0+1); ,Lets try 1、将a0改为 a1、a2 int *p,i; system(cls); p=a0; for (i=0;i3;i+) printf(%d ,a+i); printf(%d %d %dn, ,改成*(a+i)、ai分别试试 再把%d改为%p试试,对于二维数组： （1）a是数组名， 包含三个元素 a0,a1,a2 （2）每个元素ai 又是一个一维 数

20、组，包含4个 元素,int a34;,基类型,行指针与列指针,对二维数组 int a34,有 a-二维数组的首地址，即第0行的首地址 a+i-第i行的首地址 ai *(a+i)-第i行第0列的元素地址 ai+j *(a+i)+j -第i行第j列的元素地址 *(ai+j) *(*(a+i)+j) aij,a+i= int *p,i,j; system(cls); p=a; for (i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) printf(%d ,*(*(a+i)+j); ,改成aij试试,用简单指针变量指向二维数组时,用简单指针变量指向二维数组时： int a1010,*p; /*p=

21、a;*/p=a0; p都是列地址性质的指针（姑且称“列指针”）。此时，p可与“排队法”中的a0互换使用，但不能与“行列法”中的a互换使用。,比较一下,#include main() int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; int *p,i; system(cls); p=a; for (i=0;i9;i+) printf(%dn,*(p+i); ,1 2 3 4 5 6 7 8 9,换成*(a0+i)试试,再看下一个例子,#include main() int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; int *p,i,j; system(cls); p=a; for (i=

22、0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) printf(%d ,*(*(a+i)+j); ,a改成p试试,【讨论】 如果将输出语句中的*(*(a+i)+j)改为*(*(p+i)+j)可不可以？,不行！,Why?!,因为p不是“行指针”！,行指针 P229,形式： int (*p)n 含义：p为指向含有n个元素的一维数组的指针变量。 使用：二维数组可以视为由若干一维数组组成。 行指针p是行地址性质的指针。此时，p可与“行列法”中的a互换使用，但不能与“排队法”中的a0互换使用。,行指针是如何使用的?,若 int a45; int (*p)5; p=a； 则 (*p)0=a00; (*p)1

23、=a01; (*p)2=a02; (*(p+1)0=a10; (*(p+1)1=a11; ,行指针是一种行地址,可以与二维数组用数组名表示的行地址互换使用。 事实上，有 (*(p+ i)j=pij= * (*(p+ i)+j)=aij;,示例一,main() int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9; int (*p)3,i,j; p=a; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j3;j+) printf(%d ,*(*(p+i)+j); ,结果：1 2 3 4 5 6 7 8 9,示例二: 二维数组与指针运算,main() int a34=1,2,3,4,3,4,5,6,5

24、,6,7,8; int i; int (*p)4=a,*q=a0; for(i=0;i3;i+) if(i=0) (*p)i+i/2=*q+1; else p+,+q; for(i=0;i3;i+) printf(%d,aii); printf(“%d,%dn,*p,*q); ,运行结果：2，4，7，5，3,2,示例三,若有以下定义和语句，且0i4,0j3，则不能访问a数组元素的是 。 int i, (*p)3； int a 3=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12; p=a; A）*(*(a+i)+j) B）pij C）(*(p+i)j D）pi+j,答案：D (pi+j是个

25、地址),示例四,main() char a310=abc,123456,ABCDE; char (*p)10; p=a; printf(%s,%sn,p+1,*(p+1); printf(%c,%c,%cn,*(*(p+1),*(*(p+2)+1),(*(p+2)1); ,结果：123456，123456 1，B，B,示例五,以下程序运行结果是 。 main() char aa 3=a,b,c,d,e,f; char (*p)3=aa; int i; for(i=0;i2;i+) if(i=0) aaii+1=*(p+); printf(% cn,*p); ,答案：d,说明 行指针p实际上是一

26、个二级指针，*p相当于取行首地址，*p相当于取行首元素的值。因为*和+优先级相同，且均为自右向左结合，所以*(p+)和*p+一样，均表示选取*p值，然后p+（移到下一行）。 本程序运行后，数组aa的值为a,a,c,d,e,f,字符串表示形式 用字符数组实现,例 main( ) char string=“I love China!”; printf(“%sn”,string); printf(“%sn”,string+7); ,指针与字符串,用字符指针实现,例 #include main( ) char *string=“I love China!”; printf(“%sn”,string);

27、 string+=7; while(*string) putchar(*string); string+; ,字符指针初始化:把字符串首地址赋给string char *string; string=“I love China!”;,*string!=0,指针与字符串,【例】求以下程序的运行结果。 main() char *pc=#Fujian#Province#; while (*pc) while(*pc=#) pc+; if (*pc=0) break; printf(%c,*pc); pc+; printf(n); ,结果：FujianProvince,许多字符串操作通常使用指针和指针

28、运算来实现，因为字符串趋向于严格 地逐一访问的形式,指针与字符串,【例二】以下函数的功能对应于 。 int fun(char *s,char *t) while ( (*s) A）strlen(s)+strlen(t) B）strcmp(s,t) C）strcpy(s,t) D）strcat(s,t),结果：B,多数字符串函数在涉及到循环控制时，均采用与strcmp()函数 相似的指针方式。这种方式比使用下标更快，有效且更容易理解。,例 main() char *p1,s80; p1=s; do gets(s); while (*p1) printf(“%c”,*p1+); while(str

29、cmp(s,”done”); ,Lets try,指针与字符串,字符串指针作函数参数,例 用函数调用实现字符串复制,（1）用字符数组作参数,（2）用字符指针变量作参数,void copy_string(char from,char to) int i=0; while(fromi!=0) toi=fromi; i+; toi=0; main() char a=I am a teacher.; char b=You are a student.; printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b); copy_string(a,b); printf(nstring_a=%

30、snstring_b=%sn,a,b); ,void copy_string(char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=*from; *to=0; main() char *a=I am a teacher.; char *b=You are a student.; printf(string_a=%snstring_b=%sn,a,b); copy_string(a,b); printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b); ,字符指针变量与字符数组 char *cp; 与 char str20; str由若

31、干元素组成，每个元素放一个字符；而cp中存放字符串首地址 char str20; str=“I love China!”; () char *cp; cp=“I love China!”; () str是地址常量；cp是地址变量 cp接受键入字符串时,必须先开辟存储空间,例 char str10; scanf(“%s”,str); () 而 char *cp; scanf(“%s”, cp); (),改为: char *cp,str10; cp=str; scanf(“%s”,cp); (),字符串与数组关系 字符串用一维字符数组存放 字符数组具有一维数组的所有特点 数组名是指向数组首地址的地

32、址常量 数组元素的引用方法可用指针法和下标法 数组名作函数参数是地址传递等 区别 存储格式：字符串结束标志 赋值方式与初始化,char str=“Hello!”; () char str=“Hello!”; () char str=H,e,l,l,o,!; () char *cp=“Hello”; () int a=1,2,3,4,5; () int *p=1,2,3,4,5; (),char str10,*cp; int a10,*p; str=“Hello”; () cp=“Hello!”; () a=1,2,3,4,5; () p=1,2,3,4,5; (),指针数组,定义： char

33、*p5; 功能：定义数组p5，其每个元素 p0、p1、p4都是指针变量。通常用于指向一组字符串。 此时，对于pi，其下标表示第i个字符串，pi本身是第i个字符串的首地址。,指针数组赋值与初始化,char name59=“gain”,“much”,“stronger”, “point”,“bye”;,char *name5=“gain”,“much”,“stronger”, “point”,“bye”;,二维数组与指针数组区别：,二维数组存储空间固定 字符指针数组相当于可变列长的二维数组 分配内存单元=数组维数*2+各字符串长度,指针数组元素的作用相当于二维数组的行名 但指针数组中元素是指针变量

34、 二维数组的行名是地址常量,示例,main() char *str=AA,BB,CC; str1=str2; printf(%s,%s,%sn,*str,str1,*(str+2); ,结果：AA，CC，CC,示例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort(name,n); print(name,n); void sort(char *name

35、,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,示例,serror(int num) static char *err = “can not open filen”; “read errorn”; “write errorn”; “media failuren” ; printf(“%s”,errnum); ,指针数组常用于指向出错信息的指针,三、指针与函数,1、指向函数的指针变量 P241 可以用指针变量指向一个函数。一个函数在编译时被分配给一个“入口

36、地址”。 定义方法： 类型标识符 （*指针变量名）（）； 如 int (*p)( ); 指向一个返回整型值的函数 用法： 设有函数fun(a,b) 令p=fun； 则有 （*p）(a,b) 相当于 fun(a,b); 此时c=(*p)(a,b ) 与c=fun(a,b)等效。,【例1】求a和b中的大者 main() int max(); int a,b,c; scanf(“%d,%d”, ,改为： main() int max(); int (*p)(); int a,b,c; p=max; scanf(“%d,%d”, ,#include #include #include #include

37、 main() int strcmp(); int numcmp(); char s180,s280; gets(s1); gets(s2); if(isalpha (*s1) check(s1,s2,strcmp); else check(s1,s2,numcmp); ,check(char *a,char *b, int (*cmp)() ) printf(“testing for equalityn”); if(!(*cmp)(a,b) printf(“equal”); else printf(“not equal”); numcmp(char *a,char *b) if(atoi(a

38、)=atoi(b) return 0; else return 1; ,例2,例3 用函数指针变量作参数，求最大值、最小值和两数之和,三、指针与函数,2、返回指针值的函数 一般形式 int *a(x,y)； 表示该函数的返回值是一个指针。,例 4 ：有n个学生，每个学生有4门课程的成绩。要求在用户输入学生序号以后，能输出该学生的全部成绩。用指针函数来实现,main() float score 4= 60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,66; float *search(float (*pointer)4,int n); float *p; int i,m; printf(“enter the number of student:”); scanf(“%d”, ,如果pt=*pointer+n; 结果怎样？,例5 : 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,2002,2000,*,例5 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2002,例6 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,3,2,*,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,不能返回形参或局部变量 的地址作函数返回值,200A,本章作业,1、所给程序段是把从键盘输入的一行字符作为字符