课件计算概论Lecture 16

1、计算概论(Introduction to Computing),主讲人：马思伟 北京大学数字媒体研究所 ,第十六讲 指针,指针变量的定义,int c = 76;/定义int型变量c，并赋值76； int *pointer; /定义名字为pointer的指针变量; /“*”表示变量pointer的类型为指针类型； pointer = /将变量c的地址赋值给指针变量pointer； /赋值后，称指针变量pointer指向了变量c,指针变量的使用,则*pointer： 为“pointer所指向的存储单元的内容”； “pointer所指向的存储单元的内容” 是 变量c,若有：,0 x0012FF74

2、0 x0012FF75 0 x0012FF76 0 x0012FF77 0 x0012FF78 0 x0012FF79 0 x0012FF7A 0 x0012FF7B,int c = 76;, ,0 x0012FF78,pointer,int c = 76; int *pointer = ,可以利用 指针运算符* 实现,指针变量的使用,正确的 int a=10; float b; int c10; int *p= ,程序举例,#include void main() int *p1, *p2, *p; int a, b; scanf(%d, %d“, ,动态数组 申请空间,用前面讲过用如下方法

3、可以定义一个数组： char name20; / 定义一个类型为char长度为20的数组。 在申请动态数组之前，先定义指向动态数组的指针。例如： char *name; 然后，用malloc()函数申请动态数组： name = (char *)malloc(20);,动态数组 头文件,使用前要在文件的开始包含文件。例如： #include void main( ) double *pd; pd = (double *)malloc(sizeof(double) * 50); ,动态数组 赋值,int *pi; pi = (int *)malloc(sizeof(int) * 100); /一百

4、个数组元素，每个元素类型为int *pi = 0; / 将数组的第1个元素赋值为0 *(pi+1) = 1; / 将数组的第2个元素赋值为1 *(pi+2) = 2; / 将数组的第3个元素赋值为2,动态数组 赋值,与静态数组相同，动态数组的元素下标也是从0开始的。所以对上面pi所指的数组可以用如下的循环将全部元素赋初值为0： int j; for(j=0; j100; j+) *(pi+j) = 0;,动态数组 空间回收,静态数组是数组变量定义时分配空间的，它的空间在该变量失效时由系统自动回收。 动态数组是用malloc()函数动态申请的，需要在程序中调用free()函数主动释放。如： ch

5、ar *pc; /定义字符指针pc pc = (int *)malloc(sizeof(char) * 2); / 两个数组元素，每个元素类型为char free(pc);,动态数组 注意事项,强制类型转换 malloc返回一个void *类型的地址，必须通过强制类型转换，才能赋值给特定的指针变量，如 int *pint = (int *) malloc(.); 使用sizeof() 最好使用“sizeof(类型名)*动态数组长度”形式确定分配内存的大小，如 int *pint = (int *) malloc(sizeof(int)*.); 分配的内存不再使用时一定要释放 free(pint

6、);,动态数组 注意事项,分配失败处理 malloc分配内存不能分配时，返回一个NULL值，可以根据返回值判断内存分配是否成功 int *pint = (int *)malloc(131);if (pint=NULL) printf(“Can not alloc so many memory!”); else printf(“A lot of memory are allocated!”); free(pint); ,提纲,内容 指针与数组 指针与字符串 要求 掌握用指针访问数组的方法 掌握指针地址操作,数组与指针,数组元素的存储 连续的内存单元，数组名为元素首地址 例： int a10; /

7、定义一个包含10个整型数据的数组 /假设a0的地址为1000， /即a=1000, 但不能对数组名进行赋值,内存单元,地址,数组与指针,指向数组元素的指针 例： int a10; /定义一个包含10个整型数据的数组 int *p; /定义一个指向整型变量的指针变量 p=,数组与指针,通过指针引用数组元素 地址偏移，取得相应元素的地址 p+i 和a+i就是ai的地址 p+1=1004不是1001！ p+1所代表的地址实际上是 p+1*d, d表示一个数组元素所占的字节数 累加地址，p+ 取地址（指针）内容，获得相应的数组元素 *p, *(p+i),*(a+i)表示p+i, a+i所指向的数组元素

8、即ai, 可视为变址运算符，即按a+i计算地址，然后找出此地址单元的值 指向数组的指针变量也可以带下标，pi与*(p+i)等价 pi *(p+i),a0,a9,ai,数组与指针,通过指针引用数组元素 方法1：下标法，即ai 方法2：地址法，即*(a+i)，相应于计算a+i*d地址 方法3：指针法，*p, pi, *(p+i) 方法比较：输出一个有10个整数元素的数组的值 指针法(*p)效率最高 数组名不允许进行a+运算,void main() for(i=0; i10; i+) printf(“%d “，ai); . ,void main() for(i=0; i10; i+) printf(

9、“%d “，*(a+i); . ,void main() int *p; for(p=a; p(a+10); p+) printf(“%d “，*p); . ,数组与指针,例：用指针输出a数组的10个元素,#include void main() int *p, i, a10; p=a; for(i=0; i10; i+) scanf(“%d”, p+); printf(“n”); for(i=0; i10; i+, p+) printf(“%d”, *p); printf(“n”); ,假设输入 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输出是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ？

10、？,p,p=a;,数组与指针,关于指针地址运算 p+，指向下一元素地址，不是下一内存单元地址 *p+的运算顺序与*(p+)等价，是先*(p)，然后p+， printf (“%d ”, *p+); *(p+)与*(+p)不同，前者先取*p,然后p加1,后者p先加1，再取*p printf (“%d”, *p+); printf (“%d ”, *(+p); 输出？ +(*p)表示p所指向的元素值加1 printf(“%d ”, +(*p); 如果p指向数组a中第i个元素，*(p+)与ai+等价，*(+p)与a+i等价 其他 *(p-)，*(-p)，(*p)-,a0,a9,p,ai,数组与指针,关

11、于地址运算 两个指针变量相加无意义 float scores10; float *pscore1 = scores; float *pscore2 = scores+1; pscore1+pscore2; 错！ 两个指针变量相减是其间的元素数目 (pscore2-pscore1) = = 1; 同类型指针变量可比较大小（地址值的大小） (pscore2pscore1); (pscore2pscore1); pscore2=scores;,习题,1：有以下语句，则对a数组引用不正确的是(0=i=9) int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,*p=a; A) ap-a B) *(

12、int *p= 则b的值是（ ） A) 5 B) 6 C) 9 D) 8 答案 C p5=*(p+5)=*(a+3)+5)=*(a+8)=a8,a0,a9,1000,1004,1008,1012,1016,1020,1024,1028,1032,1036,p, int *p; for (p=val0; pval0+12; p+) if (p-val0)%4=0) printf(“n”); printf(“%4d”, *p); printf(“n”); ,数组与指针,例：用指针变量将一个数组中的整数按相反顺序存放,#include void main() int arr10=3, 7, 9, 1

13、1, 0, 6, 7, 5, 4, 2; int *pi = arr; int *pj = arr+9; int t; for(; pipj; pi+, pj-) t = *pi; *pi = *pj; *pj = t; return 0; ,arr,arr+m,n-1-i,arr+n-1-i,数组元素下标,数组元素指针,字符串与指针,字符指针与字符串 字符指针赋值 char *str=“Beijing”; /字符串常量编译后即分配空间存储 printf(“%s”, str); 或 char *str; str=“Beijing”; /字符串常量编译后即分配空间存储 printf(“%s”,

14、str); 或 char *str; char s15=“Beijing China”; str= s;,字符串变量输入,字符串变量初始化 定义时初始化 char s12 = “I am happy”; char *str=“I am happy”; 使用scanf(), gets()输入 char name12; char *str; scanf(“%s”, name); scanf(“%s”, str); str = name; scanf(“%s”, str); gets(name);,字符串变量输出,使用printf(), puts()输出 printf(“%s”, s); print

15、f(“%s”, str); puts(name);,字符串变量输出,例 #inlcude int main() char s12 = “I am happy”; char *str; str = s; *str = U; printf(“%sn”, str); str = s+5; printf(“%sn”, str); return 0; ,字符串操作,字符串复制 使用指针操作 #inlcude #inlcude int main() char s12 = “I am happy”; char t20; char *ps=s, *pt=t; for (; *ps!=0; ps+, pt+)

16、*pt = *ps; *pt = 0; printf(“%sn%s”, s, t); return 0; ,s,t,字符串操作,用指针处理,void main() char *a=“I love China”; a = a+7; printf(“%s”, a) ,字符串应用,求字符串中大写字母的个数 #include int main() char str256, *ps; int count; scanf(“%s”, str); for (ps=str; *ps!=0; ps+) if (*ps=A ,字符串应用,比较两个字符串的大小，输入两个字符串，输出两个字符串比较的结果 #includ

17、e int main() char s1256, s2256; char *ps1=s1, ps2=s2; int cmp; scanf(“%s”, str); for (; *ps1=*ps2 ,字符串处理函数,strcat( char *dst，char *src)：连接字符串 strcpy(char *dst，char *src)：复制字符串 strcmp(char *str1，char *str2)：比较字符串 strlen(char *str)：求字符串长度 strlwr(char *str)：把字符串中字符都变小写 strupr (char *str)：把字符串中字符都变大写 #i

18、nlcude ,小结,使用指针访问数组 指针地址操作,作业,1. 使用指针进行两个字符串的连接操作 2. 使用指针将一个字符串进行逆序排列输出 3. 计概教材, P302, 2.(4)题，使用指针实现数组元素循环移动。,函数,传值调用与传地址调用,传地址调用的三种形式,方法一：使用指针 主调用函数的实参及被调用函数的形参都是指针 方法二：使用数组 主调用函数的实参及被调用函数的形参都是数组 方法三：数组/指针及指针/数组 主调用函数的实参及被调用函数的形参为指针或数组,传地址调用,void swap(int *a, int *b) int tmp=0; tmp = *a; *a = *b; *

19、b = tmp; ,void main( ) int a=0, b=0; a = 20; b = 45; if (ab) swap( ,传地址调用,45,20,传地址调用的三种形式,方法一：使用指针 主调用函数的实参及被调用函数的形参都是指针 方法二：使用数组 主调用函数的实参及被调用函数的形参都是数组 方法三：数组/指针及指针/数组 主调用函数的实参及被调用函数的形参为指针或数组,数组参数传递,数组元素作为函数实参，与变量用法相同，为传值调用 例1. 传递数组元素 两个数组a, b，各有10个元素，逐个元素进行比较，如果a中元素大于b中相应元素的数目多于b中元素大于a中相应元素的数目，则认为

20、a数组大于b数组。给定a,b判断二者间的关系 void main() int a10, b10; int i, m=0, n=0, k=0; for (i=0; ik) printf(“a is larger than b”); else if (nk) printf(“b is larger than a”); else printf(“a and b is equal”); ,int larger (int x, int y) if (xy) return 1; else if (xy) return -1; else return 0; ,数组参数传递,数组名可以作为实参和形参传递，传递

21、的是数组首元素的地址，相应的形式参数应当为数组名或指针变量 例， 有一个一维数组，内放10个学生成绩，求平均成绩 void main float average(float array, int n); float score10; float aver; . aver = average(score, 10); printf(“average score is %f”, aver); float average(float array, int n) . ,数组参数传递,数组名作为参数传递 应在主调用函数和被调用函数中分别定义数组 实参数组与形参数组类型应一致（类型不一样会如何？） 形参数组的大小不起任何作用，可以不指定，也可以根据需要传送一个数组大