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1、第十章 指针,内容提要 指针的概念 指针变量的定义和引用 数组与指针 字符串与指针 指向函数的指针(了解) 返回指针值的函数(了解) 指针数组和指向指针的指针(了解),A、B、C三人欲使用某旅馆的房间。A先到达旅馆，在服务台登记房间，房号是518。然后A电话通知B，但没有通知C。 B和C该怎样找到A呢？ B可以直接到518找到A。 C可以从旅馆的服务台查询到A的房号是518，再找到A。,例子,10.1 指针的概念,一、变量的地址 计算机中，数据的存储在内存中。 内存可划分若干存储单元，每个单元可以存放8位二进制数，即一个字节。 内存单元采用线性地址编码，每个单元具有唯一的地址编码。,1、变量的

2、地址：系统为变量分配的内存单元的地址 一个无符号的整数 int a; float b; a=3; b=5;,存储区间,变量i的地址 2000 变量j的地址 2002 变量k的地址 2004,数组a的指针元素a0的地址 2030 元素a1的地址 2032 元素a2的地址 2034,i j k,a0 a1 a2,变量i、j、k以及数组a的地址分配：,例：若定义int i,j,k,a3;,2、变量的有关概念 存储内容：数据值 空间大小：数据类型 空间位置：地址 生存周期：存储类别,二、变量的访问方式,1、直接访问:通过变量名进行访问；,int a; float b; a=3; b=5;,将3送入a所

3、占用的内存单元,a b p,2、间接访问:通过一个变量来访问另一个变量,定义一个变量p，存放a的地址，通过p访问a， 若将变量p的值改为3AB8（b的地址），则可以通过p访问b。,如何定义p？ 如何获得变量a的地址？ 通过p访问a？,例：int i,j,k,*p; /*定义p为指针变量*/ i=3; j=i*2; /*变量的直接访问*/ p= /*以p的值作为地址对i间接访问*/ ,2000 2002 2004 3010,i j k p,3 6 9 2000,三、指针变量,指针变量就是存放地址的变量。 如p为指针变量，它存放整型变量a的地址，则称指针变量p指向整型变量a,a b p,地址也称为

4、“指针”，变量的地址就是变量的指针。 数组、函数也都有指针。数组的指针是数组的起始地址，函数的指针是函数的入口地址。,指针变量的性质 定义后，编译时为其分配一个存储单元，该单元的字节数与编译系统存储模式有关：隐含的小模式下为2字节，大模式为4字节； 指针变量中只能存放指针（地址）； 按指针变量所指向的对象，指针变量可分类为： 指向变量/数组元素的指针变量（存放变量指针） 指向数组行的指针变量（存放数组某行指针） 指向函数的指针变量（存放函数入口地址）,10.2 指针变量的定义和引用,一、指针变量的定义方法 类型标识符 *指针变量名,指针说明符,指针变量的类型 所指向的数据的类型。,int *p

5、1,*p2; float *pf; char *ps;,注意： 1）每个指针变量都要加*号，表明指针变量， *本身不是变量的一部分； 2）类型标识符，不是指针变量本身的类型，指针变量为整型，存储长度：2 / 4字节。 3）某种类型的指针变量只能指向同类型的变量。如：pf只能指向float型的变量。 4）每个指针变量有各自的存储单元，在未赋值前其值不定。,二、指针变量的赋值,指针变量的值是个无符号整数。 不能直接将整常量赋给指针变量。,用变量的地址给指针变量赋值（求地址运算符 p=,用相同类型的指针变量赋值 注：若不赋值，指针变量的值是随机的,赋空值NULL,如：int a； int *p1,*

6、p2; p1=,如：int *p; p=NULL; 或 p=0;,指针变量初始化的方法： 赋空值NULL 用已定义变量的地址,如:int *p=NULL; float a; float *p2=,赋值规则： 1）赋值的指针单位要一致； 指向变量的指针变量=变量或数组元素的指针 指向数组行的指针变量=数组行的指针 指向函数的指针变量=函数的指针 2）赋值的指针类型要一致； 如：指向整型指针变量=整型变量的地址 注意： 不能随意将一个整数赋给指针变量，只能将有效的指针值赋给指针变量。 如：p1=100; 使p1指向了100号存储单元，而100号单元对用户是不透明的，若出现利用p1向100号单元赋值

7、的情况将导致对系统或用户程序的破坏。,三、指针变量的应用,1、两个有关的运算符 p=,访问所指变量 取内容：b=*p; printf(“%dn”,*p); 存内容：*p=100;,viod main() int a=5,b=3; int *p; p=,注意：*P若出现在“”的左边则为存内容 *P若出现在“”的右边或其他表达式中为取内容,2 、运算规则,*、*p=,结果是： 2 2 3 2,从右向左计算参数值,例：计算一个数的倍数。 #include stdio.h void main( ) int a, b; int *p1, *p2; p1= 5 a=5,b=10 int *pa, *pb,

8、 *pc; pa= ,2 3 a=2,b=3 c=5 c=5 c=6 c=6 c=7 a=4,b=4,(*pa)+)+*pb,例：利用指针变量将a、b按先大后小的顺序输出。 方法1：不改变a、b的值，而使p1指向值大的变量。 #include stdio.h void main( ) int *p1, *p2, *p, a, b; scanf(%d,%d, ,5,8, scanf(%d,%d, ,5,8, t=x;x=y;y=t; main( ) int a=3,b=5; swap(a,b); printf(”%d,%dn”, a,b); ,#include viod swap(int *x,

9、int *y) int t; t=*x;*x=*y;*y=t; main( ) int a=3,b=5; swap( ,a b x y,3,5,3,5,2000 2040 2400 2470,2000,2040,viod swap(int *x,int *y) int *t; t=x; x=y; y=t;,错误,错误,viod swap(int *x,int *y) int *t; *t=*x; *x=*y; *y=*t;,有问题(t没指向变量),#include void swap(int *p1, int *p2) int t; t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; void ma

10、in( ) int a, b,c; scanf(“%d,%d,d, ,形参 p1,形参 p2,例：输入三个数，按大小顺序输出。 利用指针作为函数的参数，将a、b按a大b小的顺序存储。,结论： 为使在函数中改变了的变量值能被main函数所用，用指针变量作为函数参数，在函数执行过程中使指针变量所指向的变量值发生变化，函数调用结束后，这些变量值的变化依然保留，这样就实现了“通过调用函数使变量的值发生变化，在主调函数中使用这些改变了的值”的目的。,想通过函数调用得到n个要改变的值： 在主调函数中设n个变量，用n个指针变量指向它们; 然后将指针变量作实参，将这n个变量的地址传给所调用的函数的形参; 通过

11、形参指针变量，改变该n个变量的值; 主调函数中就可以使用这些改,思考： 1）若以基本类型变量为形参是否可实现交换？ void main( ) ; if(ab) swap(a, b); ; void swap(int x, int y) int t; t=x; x=y; y=t; ,实参a,8,形参x,实参b,5,形参y,t,5,2）改变形参指针变量的指向是否可实现交换？ void main( ) ; if(ab) swap( ,a,实参 char c1, c2, *p1; c1=getchar( ); c2=getchar( ); p1= ,2010,c1,第一次调用：,实参p1,E,2011

12、,c2,第二次调用：,实参p1,F,形参 p,*p=*p-32,形参 p,*p =*p-32,例：编写一个简化的模拟scanf(“%d”, 分析：这个例子可以使我们了解两点： scan_exa 函数怎样将字符串转换成整数； scanf 函数参数中地址表的意思，为什么要用变量地址，而不用变量名。, 计算机接收键盘信息，接收的是ASCII码。例如键入 123 1 2 3 转换整型数的方法：循环读字符，赋给字符变量c，用公式t=10*t+(c-0)将各位字符拼成一个整数。 为了使拼好的整数能够传回主函数，函数形参p应是指针变量，实参是地址，拼好的整数赋给p所指向的变量，就是实参地址所指的变量，这样主

13、函数就能得到转换好的整数了。,#include stdio.h void main() int i,k; void scan_exa(int *); scan_exa( ,10.3 数组与指针,一、一维数组与指针,1、数组是连续存放若干各元素的集合 2、数组名就是指向此数组第1各元素的指针(首地址) 如：int a10,*p; 则p=a等价于 p= int *p= ,3 5 4, 6,#include void main( ) int i, a5; int *p; for (i=0;i5;i+) p= ,#include void main( ) int i, a5; int *p=a; fo

14、r (i=0;i5;i+,p+ ) *p = i; printf(“%3dn, *p); printf(“n); ,0 1 2 3 4,注意：数组首地址、元素地址、下一个元素地址,数组指针、指针变量和数组元素之间的关系,设有int a10,*p; p=a;则,地址关系,内容关系,例 ：数组的使用,#include void main( ) int i, a5, *pa; printf(“Input 5 numbers:n“); for (i=0;i5;i+) sacnf(“%d”, ,sacnf(“%d”, a+i );,sacnf(“%d”, p+i );,printf(“%d”, *(a+

15、i);,printf(“%d”, *(p+i);,二、指针的运算,1、赋值运算 如：p= int bM; for(i=0; iM; i+) bi=ai; printf(“Output numbers:n“); for(i=0; iM; i+) printf(dn, bi); printf(n); ,#include #define M 7 void main( ) int i, aM=12,22,35,4,25,8,7; int bM; int *p=a,*q=b; for(i=0; iM; i+) *q=*p;q+;p+; printf(“Output numbers:n“); for(i=

16、0; iM; i+) printf(dn, bi); printf(n); ,#include #define M 7 void main( ) int i, aM=12,22,35,4,25,8,7; int bM; int *p=a,*q=b; for(i=0; iM; i+) *q+=*p+; printf(“Output numbers:n“); for(i=0; iM; i+) printf(dn, bi); printf(n); ,printf(dn, *q+);,q=b;,例 用指针变量输出一维数组各元素及各元素和。 #include void main( ) int i, su

17、m, a5=1,2,3,4,5,*p; p= ,p,2030 2032 2034 2036 2038 2040,说明： 1）p+的增量取决于p所指向的类型所占字节数； double *p; 增量为8 float *p; 增量为4 int *p; 增量为2 char *p; 增量为1 2）若p=则 *p+ *(p+) 先访问a0，再使p指向a1 (*p)+ a0+ 先访a0，再使a0自加 *(+p) p先自加，再访问*p，*p为a1 +(*p) +a0 先使a0自加，再访问a0,例 用指针查找一维数组最大元素值。 #include void main( ) int i, max, a5, *p;

18、 p=a; for(i=0; imax) max= *(p+i) ; printf(nmax=%dn, max); 注意：循环中p始终保持指向a0不变。,p,2030 2032 2034 2036 2038,P+1:,P+2:,P+3:,P+4:,总结： 1）p+i的含义：p后第i个变量的地址 p= 该循环过程中p不断改变指向，分别指向各元素a0，a1，a2，a3，a4。,三、数组的指针与函数的参数,数组作为函数参数，实参和形参的对应关系可归纳一下四种情况：,int f(int x,int n) viod main() int a10; f(a,10); ,int f(int *x,int n

19、) viod main() int a10; f(a,10); ,int f(int *x,int n) viod main() int a10;*p=a; f(p,10); ,int f(int x,int n) viod main() int a10;*p=a; f(p,10); , ,例：编写一函数求一维数组最大元素值及其下标位置（要求使用指针）,已知：数组首地址p，元素个数n; (作为函数参数) 结果：下标k（左返回值）,int max(int *p,int n) 设最大值放在max中。则初始状态为： max=*p,k=0 如果*(p+i)max 则 max=*(p+i) 且k=i,#

20、include int max_array(int *p,int n) int i,k,max; max=*(p);k=0; for(i=0; imax) max= *(p+i) ;k=i; return k; void main( ) int a10=12,22,35,4,25,8,7,2,1,9; int i *p=a,k; for(i=0; i10; i+) printf (“%5d”,*(p+i) ; k=max_array(a,10); printf(nmax=a%d=%dn, k,*(p+k); ,i+,p+),*( p ),*( p ),指针p变化吗？,例 ：定义函数，用指针作为

21、函数参数，实现一维数组的倒置存储和输出。,已知：一维数组，元素个数n; (作为函数参数) 结果：倒置后的一维数组,算法： 两个指针初始指向数组的两头，交换所指向的元素，并逐渐向中间靠拢,#include stdio.h #define N 5 void turn(float x ) float *p1,*p2, t; p1=x; p2=x+(N-1); for( ; p1p2; p1+, p2-) t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; return; void main( ) float aN, *p; int i; for(i=0; iN; i+) scanf(%f, a+i); p

22、=a; turn(p); for( ; pa+N; p+) printf(%4.0f, *p);,a0 a1 a2 a3 a4,x0 x1 x2 x3 x4,实参p,形参x,局部t,局部p1,局部p2,1,5,1,例 方法1：实参是已指向数组的指针变量，形参为数组,方法2：实参是已指向数组的指针变量，形参也为指针变量；,实参p,形参p1,局部p2,a0 a1 a2 a3 a4,void turn(float *p1) float *p2, t; p2=p1+(N-1); for( ; p1p2; p1+, p2-) t=*p1; *p1=*p2; *p2=t; return; ,四、二维数组与

23、指针,1、二维数组是数组的数组，即是由3个一维数组组成。 2、数组名a代表整个二维数组的首地址，也就是第0行的首地址。 a+1是第1行的地址，a+2代表第2行的首地址。,若有定义： int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,4、某一元素的地址： 0行第1列元素的地址a0+1 i行第j 列元素的地址ai+j 数组元素的地址可以用： int *p,*ps,*pe, i, j, sum; ps=,p-ps的值不是指针量，是两指针间相隔的数据个数,#include stdio.h“ #define N 3 #define M 4 void main( ) int a

24、NM=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12; int *p, i, j; p= ,例 输出二维数组i行j列元素值。,10.4 字符串与指针,一、字符串的指针,C语言的字符串是以0作结束符的字符序列 用字符数组组存放字符串（ 含0 的字符数组可以看作字符串） 字符串指针就是字符数组的首地址,如：char a=“Apple” char b=C,h,i,n,e,0,二、字符串指针变量,定义：char *指针变量,如：char *p,*q=“Language”; p=“This is a book.”;,int *p,*q; p=123; p=,如：char *p,c10; p=c;,

25、注意：C语言对字符串常量按字符数组处理，内存中开辟一个字符数组存放该常量。P指向字符串的首地址，不是存放字符串,用指针变量访问字符数组(与数值型数组相同),例：char str320, *p; p= 则：p+i*20+j p=str; 则：p+i for (p=q;*p!=0;)p+; for (p-;p=q;p-) putchar(*p); putchar(0); ,#include void main( ) char *p,*q=“language”; int n; n=strlen(q);p=q+n; for (p-;p=q;p-) putchar(*p); putchar(0);,P指

26、向串的0,例 写一函数判断一个字符串是否回文(顺读和逆读相同),已知：字符串指针变量p(作参数)结果： 是(1)或否(0)(返回值),算法： 1 令q指向最后一个字符 2 若*p=*q，则指针向中间靠拢，直到p=q，则return 1，否则return 0,int ishuiwen (char *p) char *q=p; while (*q!=0) q+; q-; while (pq) if (*p=*q)p+;q-; else return 0; return 1;,int ishuiwen (char *p) char *q=p; while (*q!=0) q+; q-; while

27、(pq) if (*p+!=*q-) return 0; return 1; ,例：不用strcpy函数，实现字符串的拷贝。,pa,pb,b,a,#include stdio.h void main( ) char a =Hello!, b20,*pa,*pb; pa=a; pb=b; for(;*pa!=0;pa+,pb+) *pb=*pa; *pb=*pa; printf(nA string: %s, a); printf(nB string: %s, b); ,总结： 1）编译时对字串常量的处理如同字符数组，将其存放在连续存储区域，末尾自动加入空字符； 2）p=“China”; 字串常量

28、存储区的起始地址赋给指针变量p，使p指向该字串首字符，不是把一串字符赋给p； 3）p的指向可用赋值语句确定，也可在定义时确定； 如：char *p=China; p=Hello, Wang.; 4）已指向字串的指针变量p保持不变时，p可带下 标使用； 如：pi代表字串中的第i+1个字符。 5）p+i的值为：p+i类型长=p+i p+i的含义：第i+1个字符的地址,三、字符数组与字符指针比较,char a=“I love this game ”,*p=a;,1、存储的内容不同： 字符数组可以存字符串，存的是字符； 字符指针变量存的是字符串在内存的首地址,I love this game,300A

29、,数组a,变量p,300A,2、赋值方式不同：,字符数组只能对各个元素赋值； （一次只能赋一个字符） 字符指针变量值赋值一次，赋的是地址,如：char a10,*p p=“China”; a=“Hello”;,3、当没有赋值时： 字符数组名代表一个确切的地址； 字符指针变量中的地址是不确定的。,如:char a10,*p scanf(“%s”,a); scanf(“%s”,p);,4、字符数组名是常量，不能改变值； 字符指针变量可以改变值。,5、 可用下标的形式引用指针变量所指字符串中的字符。,如:a+ p+,如:char *p=“abcd”; putchar(p3); p2=x;,6、字符串

30、指针变量的应用： 例如：可以用指针变量指向一个格式字符串，在printf中直接使用此指针变量。,如：char *fmt=“a=%d,b=%d,c=%dn”; 则printf (fmt,a,b,c);等价于 printf (“a=%d,b=%d,c=%dn”，a,b,c);,7、注意使用的区别,char d10,*q; int x=5, *p=,10.5 指向函数的指针,C 源程序经编译后，每个函数都被编译成一段执行代码，这段执行代码第一条指令的地址就叫作该函数的指针(函数入口地址)； 在源程序中函数名就代表函数的指针。,一、 用函数的指针变量调用函数,1、指向函数的指针变量的定义与赋值 定义一

31、般形式：类型标识符 (*指针变量名)( );,赋值形式：指向函数的指针变量=函数指针,其中：类型标识符指明了指针变量所指向函数返回值的类型；,其中：函数指针用函数名表示，可以是库函数名或用户自定义函数名。,表示指针变量指向函数,2、利用指向函数的指针变量调用函数,调用形式： (*指针变量名)(实参表);,其中：指针变量必须已指向需要调用的函数；实参表中列出需要调用函数所要求的参数。,例：#include stdio.h void main( ) int max(int, int)； int a, b, (*p)(int,int ); scanf(%d,%d, ,说明： 指向函数这个整体，不能做

32、加、减、关系运算。 不同类型指针变量的区别 定义形式、指向的对象、 运算及运算规则不同。,max(a,b),二、 用函数的指针作为函数的参数 当函数中要调用其它函数，而调用的函数名不是固定的，则应采用函数指针变量作为形参。,(已指向某函数),函数的指针,实参与形参的对应关系： 实参 形参 函数名 函数指针变量 指向函数的指针变量,float t(double (*f1)( ), double (*f2)( ), float x) float y; y=(*f1)(x)/(*f2)(x); return(y);,sin代码,cos代码,f1,f2,cos入口,sin入口,#include mat

33、h.h void main( ) float t(double (*f1)( ), double (*f2)( ), float x); float y1, y2, x; int j; printf(nInput:); scanf(%d, ,例：利用指向函数的指针变量作为形参，编写一函数，使其即能求正切值、也能求余切值。,#include math.h void out(double (*f)(double),double x1, double x2,double step) double x; int i=1; for(x=x1;x=x2;x=x+step,i+) printf(%lf , (*f)(x) ); if(i%5=0)printf(nt); printf(ntx=%lfn,x-step); ,例：利用指向函数的指针变量调用函数，根据菜单选择实现输出f1(x)、f2(x)、exp(x)函数在区间x1，x2内的函数值，x的步长为step的值。,分析：将输出函数值的功能定义为一个函数out，由于