第7章指针(1).ppt

1、Chap 7 指针,指针的概念 指针参数 数组的指针表示 指针数组 函数的指针 指针函数 指针相关运算,本章要点,变量、内存单元和地址之间是什么关系？ 如何定义指针变量，怎样才能使用指针变量？ 什么是指针变量的初始化？ 指针变量的基本运算有哪些？如何使用指针操作所指向的变量？ 指针作为函数参数的作用是什么？ 如何使用指针实现函数调用返回多个值？ 如何利用指针实现内存的动态分配？,1.指针简介,内存,10,int x,ED53,地址,变量,数据,ED53,int *ptr_x= int *p= p中存的是a的地址, p 是整型指针，指向整型变量 float *fp; fp 是浮点型指针，指向浮点

2、型变量 char *cp; cp 是字符型指针，指向字符型变量,类型名 * 指针变量名,指针声明符,2.声明并初始化指针变量,类型名 * 指针变量名 int * p; 指针变量名是 p，不是*p * 是指针声明符,值为NULL的指针称为空指针，这意味着，指针并不指向任何地址。 在头文件 stdio.h 中，NULL 定义为常量0。,2.声明并初始化指针变量,int k, *p1=NULL; 等价于： int k; int *p1; P1=NULL;,3.与指针相关的运算符,int num, *ptrnum; ptrnum = ,取地址符,指针,FF7C, ptrnum = ,间接运算符,15,

3、*,直接访问：通过变量名访问, 如 num=15;,间接访问：通过另一个变量访问 把变量num的地址放到另一变量中ptrnum 使用时先找到后者 ptrnum 再从中取出前者num的地址，对其操作 *ptrnum=15; 通过ptrnum找到FF7C，把15存入其中,*p1 *p2,int a = 3, *p1, *p2; p1 = p2 也指向 a,相同类型的指针才能相互赋值,3.与指针相关的运算符,赋值运算,4.指针的特点,指针变量的命名规则和其他变量的命名规则一样 指针不能与现有变量同名 指针可存放 C 语言中的任何基本数据类型、数组和其他所有高级数据结构的地址 若指针已声明为指向某种类

4、型数据的地址，则它不能用于存储其他类型数据的地址 应为指针指定一个地址后，才能在语句中使用指针,# include int main (void) int a = 3, *p; p = ,例7-1 指针取地址运算和间接访问运算,a = 3, *p = 3 a = 10, *p = 10 Enter a: 5 a = 5, *p = 5 a = 6, *p = 6,指针变量p指向a, *p是通过a的地址间接访问a,(1) 当 p = 指针p所指向的变量，即a (3) p = ,练习： 以下程序的输出结果 #include int main() int a=1, x,y, *p; p = ,y,x

5、,1,2,2,练习： 以下程序的输出结果 #include int main() int a=1, x,y, *p; p = ,y,x,1,+写在p后面，p先参与运算a=*p，最后自增1,FF80,?,因为一个int数据占四个字节,故p=p+1,指向下一个整数，后移四个字节FF7C+4=FF80,例7-2 输入a和b两个整数，让指针变量p1指向较小的数，p2指向较大的数(不能改变a,b的值）,解题思路： (1)定义a,b,p1,p2; (2)让p1指向a,p2指向b (3)若ab 则p1与p2互换内容 (4)输出*p1和*p2,#include int main() int a,b,*p1,*

6、p2,*pt; p1= ,例7-2 源程序,例7-3 输入a和b两个整数，让指针变量p1指向a，p2指向b, 通过p1和p2改变a和b的值,（不允许直接访问a,b), 使得a中存小数，b中存大数,解题思路： (1)定义a,b,p1,p2; (2)让p1指向a,p2指向b (3)若ab 则a与b互换内容 (4)输出*p1和*p2,若*p1*p2 则*p1与*p2互换,#include int main() int a, b, t, *p1, *p2; p1= ,例7-3 源程序,通过p1,p2间接访问并改变a,b,if(ab) t=a; a=b; b=c; ,对指针的操作 / 对指针所指向变量的

7、操作,*p1 和 *p2 的值都由 5 和 3 变成了3 和 5 (1) 直接改变指针的值 (2) 改变指针所指变量的值,课堂练习,下列程序段的输出结果是 。 int *p, *q, j=10,k = 5; p= A、5 B、6 C、10 D、11, t=x;x=y;y=t; int main() int a=3, b=5; swap(a,b); printf(%d %dn,a,b); return 0; ,运行结果： 3 5,例7.4a: 以下程序不能实现a、b值的互换,形参变量值的改变不会影响实参,#include void swap( int *pa, int *pb) int t; t

8、=*pa; *pa=*pb;*pb=t; int main() int a=3, b=5; swap( ,运行结果： 5 3,例7.4b: 以下程序可以实现a、b值的互换,*pa,*pb,借助变量t，*pa与*pb内容互换,通过形参指针变量间接访问并改变了a,b的值,#include void swap( int *pa, int *pb) int *t; t=pa; pa=pb; pb=t; int main() int a=3, b=5; swap( ,运行结果： 3 5,例7.4c: 以下程序不能实现a、b值的互换,函数调用结束时，x，y被释放,形参指针变量值的改变不会影响实参,指针作为

9、函数参数,要通过函数调用来改变主调函数中某个变量的值： (1) 在主调函数中，将该变量的地址或者指向该变量的指针作为实参 (2) 在被调函数中，用指针类型形参接受该变量的地址 (3) 在被调函数中，改变形参所指向变量的值,通过指针实现函数调用返回多个值,例7.5 输入年和天数，输出对应的年、月、日。 例如：输入2000和61，输出2000-3-1。 定义函数month_day(year, yearday, *pmonth, *pday) 用2个指针作为函数的参数，带回2个结果 int main (void) int day, month, year, yearday; void month_d

10、ay(int year,int yearday, int *pmonth,int *pday); printf(“input year and yearday: ”); scanf (%d%d, ,例7.5,void month_day ( int year, int yearday, int * pmonth, int * pday) int k, leap; int tab 213 = 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 , 0, 31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 ,

11、 ; /* 建立闰年判别条件leap */ leap = (year%4 = 0 ,input year and yearday: 2000 61 2000-3-1,练习,定义一个函数max_min，求一个数组的最大值和最小值，函数原型如下： void max_min(int a,int n,int *maxp,int *minp) 在主函数中读入n和n个整数，调用上述函数，输出最大值和最小值,7.3 数组的指针表示,int a100, *p; 数组名代表一个地址，它的值是数组首元素的地址（基地址） a+i 是距数组a的基地址的第i个偏移,sum = 0; for(i = 0; i 100;

12、i+) sum = sum + ai ;,*(a+i),下标运算符 的含义:相对位移运算,7.3.1 一维数组的指针表示,ai 即 *(a+i),指针和数组的关系,任何由数组下标来实现的操作都能用指针来完成 int a100, *p; p = a; 或 p = , sum = 0; for(i = 0; i 100; i+) sum = sum + pi ;,等价,等价,用指针完成对数组的操作,int a100, *p; 移动指针,p,sum = 0; for(p = a; p = ,p,p,p,# include int main (void) double a2, *p, *q; p =

13、,例7-6:已知double型数据占8个字节，请写出以下程序的输出结果,1 8,指针p和q之间元素的个数,指针p和q之间的字节数,地址值,double *p, *q; q - p 两个相同类型的指针相减，表示它们之间相隔的存储单元的数目 p + 1 / p-1 指向下一个存储单元 / 指向上一个存储单元 其他操作都是非法的 指针相加、相乘和相除，或指针加上和减去一个浮点数 p q 两个相同类型指针可以用关系运算符比较大小,指针的算术运算和比较运算,# include int main(void) int i, a10, *p; int sum = 0; for(i = 0; i 10; i+)

14、 scanf(%d, ,例7.7 使用指针计算数组元素之和,输入: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 sum=55,p,p,p,p,数组名是指针常量，相当于指针作为函数的参数 数组名做为实参，形参是指针变量（数组）,7.3.2 数组作函数参数时的指针表示,int sum (int *array, int n) int i, s = 0; for(i=0; in; i+) s += arrayi; return(s); ,使用函数实现例7.7数组求和） int main(void ) int i; int b5 = 1, 4, 5, 7, 9; printf(%dn, sum(b, 5)

15、; return 0; ,(1) 实参是数组名 (2) 形参是指针变量 可以写成数组形式,int array ,*(array+i),int sum (int *array, int n) int i, s = 0; for(i=0; in; i+) s += arrayi; return(s); ,int main(void ) int i; int b5 = 1, 4, 5, 7, 9; printf(%dn, sum(b, 5); return 0; ,sum(b, 5),b0+b1+.+b4,sum(b, 3),b0+b1+b2,sum(b+1, 3),b1+b2+b3,sum( vo

16、id reverse(int p , int n); printf(Enter n: ); scanf(%d, ,例7.8 将数组元素逆序存放,void reverse(int p , int n) int i, j, t; for(i=0, j=n-1; ij; i+, j-) t = pi; pi = pj; pj = t; ,Enter n:10 Enter 10 integers: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,指针实现例7.8,void reverse(int *p, int n) int *pj, t; for(pj=p+n-1

17、; ppj; p+, pj-) t=*p; *p=*pj; *pj=t; ,int p ,数组名做为函数的参数，在函数调用时，将实参数组首元素的地址传给形参（指针变量），因此，形参也指向实参数组的首元素。如果改变形参所指向单元的值，就是改变实参数组首元素的值。 或：形参数组和实参数组共用同一段存贮空间，如果形参数组中元素的值发生变化，实参数组中元素的值也同时发生变化。,7.3.3 字符数组的指针表示,字符串是一种特殊的一维数组，所以上节中介绍的方法同样适用于对字符串的访问。 字符串的特殊性在于：字符串的末尾是结束标志 0 ，所以访问字符串时常用结束标志进行判断。 char s =“abcde”

18、;,s,s0 s1 s2 s3 s4 s5,例7.9 加密字符串，输入一个由小写字母组成的字符串，实现加密，加密方法：a变为b,b变为cz变为a,void encrypt(char *s); int main (void) char line 100; printf (Input the string: ); gets(line); encrypt (line); printf (“encrypted: %sn, line); return 0; ,void encrypt ( char *s) for ( ; *s != 0; s+) if (*s = z) *s = a; else *s

19、= *s+1; ,Input the string：hello After being encrypted: ifmmp,加密函数的两种实现,void encrypt (char *s) int i; for(i = 0; si != 0; i+) if (si = z) si = a; else si = si+1; ,void encrypt ( char *s ) for ( ; *s != 0; s+) if (*s = z) *s = a; else *s = *s+1; ,char s ,即使形参写成char s ，s在本质上仍是一个指针,1. 指针与字符串,字符串还可以定义为：

20、char *s= “abcde”; 或 char *s; s= “abcde”; 首先在内存中为字符串“abcde” 分配空间，占用6个字节，然后把该空间的首地址存入指针变量s,s,s0 s1 s2 s3 s4 s5,字符串 “abcde” 的值是地址, 故可以赋给指针变量s,char sa = array; char *sp = point; printf(%s , sa); printf(%s , sp); printf(%sn, string);,array point string,printf(%s , sa+2); printf(%s , sp+3); printf(%sn, st

21、ring+1);,ray nt tring,字符串的输出：从printf第二个参数指向的地址开始顺序向后逐字符输出，直到遇到0; 字符串由起始地址和0唯一确定。,2.字符数组与字符指针的重要区别,char sa = This is a string; char *sp = This is a string;,sa,sp,如果要改变数组sa所代表的字符串，只能改变数组元素的内容 如果要改变指针sp所代表的字符串，通常直接改变指针的值，让它指向新的字符串,字符数组与字符指针的重要区别,char sa = This is a string; char *sp = This is a string;

22、strcpy (sa, Hello); sp = Hello; sa = “Hello”; 非法 数组名是常量，不能对它赋值,字符指针先赋值，后引用,定义字符指针后，如果没有对它赋值，指针的值不确定。 char *s ; scanf(“%s”, s); char *s, str20; s = str; scanf(“%s”, s); 定义指针时，先将它的初值置为空 char *s = NULL;,危险！不要引用未赋值的指针,char *s=“Happy”; /正确,3.字符串的存储方法与处理技巧,存储方法 字符串在C语言中的存储方式是从数组名（假定为str）,即相当于从指针str指向的地址开始

23、顺序向后一个字符一个字符的存储，在字符串最后一个元素的下一个元素置为0，表示字符串结束，之前的内容就是字符串的内容，这就是字符串的存储方式，,char *str; str=”abcdefg”；,例7.10 输入一个字符串，输出该字符串的靠后长度为3的子串 ，如何实现？,可使str1=str+(len-3),len代表str的长度，,也就是把倒数第三个字符的地址赋给字符指针str1，这时如果把str1当做一个字符串来使用，会发现它就是”efg”,字符串由起始地址和0唯一确定,#include int main() char str100; char str1; int len; gets(str

24、); len=strlen(str); str1=str+len-3; /str1指向倒数第三个字符 puts(str1); /把str1作为一个字符串输出 return 0; ,例7.10 源程序,例7.11: 已知一个字符串表示一个实数（不超过100位） ，请去掉前导0，如str=”0012350.1000”,应变为”12350.1000”,char *p=str; while(*p = 0)p+; /字符串p即所求 puts(p),例7.12从键盘输入两个实数，位数不超过200，试判断这两个实数是否完全相等。注意输入的实数整数部分可能有前导0，小数部分可能有末尾0。,思路分析： 输入的实

25、数位数可能超过19位，显然用double类型无法表示， 只能用字符串存储。 显然需要去掉整数部分的前导0和小数部分的末尾0，然后调用字符串比较函数判断相等。 如str=”0012350.1000”,应变为为”12350.1”。 ”0012350.1000”与”12350.1000000”应该相等 ”0012350.0000”与”12350”应该相等,（1） 去掉前导0 char *p=str; while(*p = 0)p+; p即去掉前导0后的字符串。结果如下图：,此时，字符串p的内容为：”12350.1000”,（2）去掉小数部分的末尾0 需要首先判断字符串中是否含有小数点，如果有小数点，

26、则从后向前找到最后一个非0字符，对其后的位置上赋值0，如下图：,0,此时，p就是去掉前导0和尾部0的字符串 字符串p的内容为：”12350.1”,（3）如果去掉尾部0后，最后一个字符是小数点， 则去掉小数点 str=“0012350.0000”如下图：,0,此时，字符串p的内容为：”12350”,char *conv(char str ) char *p=str,i; while(*p = 0)p+; /去掉整数部分的前导0 for(i=0;stri!=0;i+) /判断是否有小数点 if(stri=.)break; if(stri!=0) /若有小数部分 i=strlen(str)-1; w

27、hile(stri=0)i-; /当while停止时,stri为最后一个非0字符 if(stri=.)i-; /如果去掉尾部0后，最后一个字符是小数点， 则去掉小数点 stri+1=0; /置字符串结束标志 return p; /字符串p即为去掉前导0和小数部分末尾0的字符串 ,函数的返回值是一个字符指针,int main() char str1N,str2N,*p1,*p2; p1=str1; p2=str2; p1=conv(str1); /p1为str1去掉前导0和尾部0的字符串 p2=conv(str2); /p2为str2去掉前导0和尾部0的字符串 if(strcmp(p1,p2)=

28、0) printf(“YESn”); else printf(“NOn”); ,进一步讨论： 如何比较两个大实数的大小？,7.3.4 用指针实现内存动态分配,变量在使用前必须被定义且安排好存储空间 全局变量、静态局部变量的存储是在编译时确定，在程序开始执行前完成。 自动变量，在执行进入变量定义所在的复合语句时为它们分配存储，变量的大小也是静态确定的。 一般情况下，运行中的很多存储要求在写程序时无法确定。,动态存储管理,不是由编译系统分配的，而是由用户在程序中通过动态分配获取。 使用动态内存分配能有效地使用内存 使用时申请 用完就释放 同一段内存可以有不同的用途,动态内存分配的步骤,（1）了解需要多少内存空间 （2）利用C语言提供的动态分配函数来分配所需要的存储空间。 （3）使指针指向获得的内存空间，以便用指针在该空间内实施运算或操作。 （4）当使用完毕内存后，释放这一空间。,动态存储分配函数malloc(),void *malloc(unsigned size) 在内存的动态存储区中分配一连续空间，其长度为size 若