c++课件第六章指针

1、 第六章 指 针6.1 指针的概念内存区的每一个字节有一个编号，这就是“地址”。&是取地址运算符，&i是变量i的地址。一个变量的地址称为该变量的指针。如果一个变量是专门存放另一个变量的地址，则称它为指针变量。6.2 变量与指针6.2.1 定义指针变量int i,j;int *pi=&i,*pj; /pi,pj是指向整型数据的指针变量。double *pd;pj=&j;一般的C+编译系统为每一个指针变量分配4个字节的存储单元。6.2.2 引用指针变量（1）& 取地址运算符号（2）* 指针运算符（或称间接引用运算符）*p为指针变量p所指向的存储单元。#include void main()int

2、var=8;int* pointer;pointer=&var;*pointer=5;coutvar *pointer *(&var)endl;coutpointer &pointer &var &(*pointer)endl;5 5 50x0064FDF0 0x0064FDF4 0x0064FDF0 0x0064FDF0例6.1 通过指针变量访问整型变量#include using namespace std;void main()int a,b;int *p1,*p2;a=100;b=10;p1=&a;p2=&b;couta bendl;cout*p1 *p2endl;100 10100

3、10&*p1,*&a的含义是什么？例6.2 输入a和b两个整数，按先大后小的顺序输出(用指针变量处理)#include using namespace std;void main()int *p1,*p2,*p,a,b;cinab;p1=&a;p2=&b;if(ab)p=p1;p1=p2;p2=p;couta=a b=bendl;coutmax=*p1 min=*p2endl;45 78a=45 b=78max=78 min=45调用函数时不会改变实参指针变量的值，但可以改变实参指针变量所指向变量的值。6.2.3 指针作为函数参数例6.3 题目同例6.2#include using names

4、pace std;void main()void s *p1,int *p2);int *pointer_1,*pointer_2,a,b;cinab;if(ab)s, &b);coutmax=a min=bendl;void s *p1,int *p2)int temp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;45 78max=78 min=45例6.4 输入a,b,c三个整数，按由大到小的顺序输出。#include using namespace std;void main()void exchange(int *,int *,int *);int a,b,c,*p1,*p2,

5、*p3;cinabc;p1=&a;p2=&b;p3=&c;exchange(p1,p2,p3);couta b cendl;void exchange(int *q1,int *q2,int *q3)void s *p1,int *p2);if(*q1*q2)s);/前两个if选出最大，if(*q1*q3)s);/放入q1所指的变量中if(*q2*q3)s);void s *p1,int *p2)int temp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;12 -56 8787 12 -566.3 指针与数组6.3.1 指向数组元素的指针在中，一个数组类型的操作数被自动转换为指向数组

6、第一个元素的常量指针。int a10;int *p;p=&a0; 与语句 p=a; 等价。int *q=a;*q=5;如果p的初值&a0,则：（1） p+i和a+i就是ai的地址。（2） *(p+i)和*(a+i)就是ai。（3） pi和*(p+i)等价。（下标法和指针法）int a10;coutaendl;couta+1endl;couta+2endl;能够发现地址值差4#includevoid main()int a10=2,4,6,8,10;for(int* p=a;pa+10;p+)coutp0 ; /等价于cout*p;coutendl;coutp-6 ;coutp-7 ;coutp

7、-8 ;coutp-9 ;coutp-10endl;2 4 6 8 10 0 0 0 0 010 8 6 4 2和*优先级相同，结合规则是自右至左，即自右向左运算，下面是对应的结果：y=*px+; /等价于y=*(px+);y=*+px /等价于y=*(+px);y=+*px / 等价于y=+(*px);y=(*px)+;由于后缀运算的特点，第一个表达式将px指向的变量的值赋给y，然后使px指向下一个变量。第二个表达式将px指向下一个变量，然后再将px指向的变量的值赋给y。后两个表达式对px的指向的变量进行增1运算，px未被改变。#includevoid main()int a10=2,4,6

8、,8,10,12,14,16,18;int y;int* px=a;y=*px+; /等价于y=*(px+);couty *pxendl;/此时px指向a+1 y=2 *px=4y=*+px; /等价于y=*(+px);couty *px pxendl;/此时px指向a+2 *px=6 y=6couta2endl;y=+*px; / 等价于y=+(*px);couty *px pxendl; /此时px指向a+2未变，a2的值是6+1couta2endl;y=(*px)+;couty *pxendl; /此时px指向a+2未变，a2的值是6+1+1couta2endl;2 46 6 0x006

9、4FDD867 7 0x0064FDD877 88（1）*(p+)与*(+p)作用不同。前者是先取*p值,然后使p加1。后者是先使p加1，再取*p。（2）(*p)+表示p所指向的元素值加1。（3）如果p当前指向ai,则*(p-) 先对p进行”*”运算，得到ai，再使p减1,p指向ai-1.*(+p) 先使p自加1，再作*运算，得到ai+1。*(-p) 先使p自减1，再作*运算，得到ai-1。6.3.2 用指针变量作函数参数接收数组地址例6.6 将10个整数用选择排序按由小到大的顺序排列。#include using namespace std;void main()/void select_s

10、ort(int array,int n);void select_sort(int *p,int n);int a10,i;coutenter the original array:endl;for(i=0;iai;select_sort(a,10);coutthe sorted array:endl;for(i=0;i10;i+) coutai ;coutendl;void select_sort(int *p,int n)int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(*(p+j)*(p+k)k=j;t=*(p+k);*(p+k)=*(

11、p+i);*(p+i)=t;/*void select_sort(int array,int n)int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(arrayjarrayk)k=j;t=arrayk;arrayk=arrayi;arrayi=t;*/enter the original array:6 9 -2 56 87 11 -54 3 0 77the sorted array:-54 -2 0 3 6 9 11 56 77 87例 使用函数input 输入一组数，然后由main显示出该组数的例子。#includevoid main()i

12、nt a10;void input(int *s,int n );input(a,10);for (int i=0;i10;i+)coutai ;coutendl;void input(int *s,int n) cout Please enter n integersendl; for(int i=0;isi;Please enter 10 integers1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10#include void fun(int *a,int *b)int k;cout*a *bendl;k=*a;*a=*b;*b=k;void main()

13、int a=3,b=6,*x=&a,*y=&b;couta bendl;fun(x,y);couta bendl;3 63 66 36.3.3 多维数组与指针1. 多维数组元素的地址int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;a是一个数组名。a数组包含3行,即三个元素:a0,a1,a2。而每一元素又是一维数组，它包含4个元素。#include using namespace std;void main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;couta &a00endl;couta+1 &a10endl;couta+2

14、&a20endl;cout*(a1+1) *(*(a+1)+1) a11endl;0068FDC8 0068FDC80068FDD8 0068FDD80068FDE8 0068FDE811 11 112. 指向多维数组元素的指针变量（1） 指向数组元素的指针变量例6.7 输出二维数组各元素的值#include using namespace std;void main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int *p;/for(p=a0;p*a+12;p+)for(p=a0;pa0+12;p+)cout*p ;coutendl;1 3 5 7 9 1

15、1 13 15 17 19 21 23（2） 指向由m个元素组成的一维数组的指针（指向数组的指针）#includevoid main() int n35=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15;int (*a)5=n;for(int i=0;i5;i+)cout(*a)i ;coutendl;for(i=0;i5;i+)cout(*(a+1)i ;coutendl;for(i=0;i5;i+)cout(*(a+2)i ;coutendl;1 2 3 4 56 7 8 9 1011 12 13 14 15#includevoid main() int n35=1,

16、2,3,4,5,6,7,8,9,10;int (*a)5=n;int *p;cout*a nendl;/ 0x0064FDB0 0x0064FDB0p = *a;a+=1;/使a指向下一个int5 这两句可用 p=*a+;代替。cout*a pendl;/前后两个a差20，说明a是指向int5的指针。0x0064FDC4 0x0064FDB0for(int i=0;i5;i+)cout*p+ ;/1 2 3 4 5coutendl;p = *a;cout*a pendl;/ 0x0064FDC4 0x0064FDC4for(i=0;i5;i+)cout*p+ ;/6 7 8 9 10coute

17、ndl;cout*aendl;/ 60x0064FDB0 0x0064FDB00x0064FDC4 0x0064FDB01 2 3 4 50x0064FDC4 0x0064FDC46 7 8 9 106#include using namespace std;void main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int (*p)4,i;for(p=a;pa+3;p+)for(i=0;i4;i+)cout*(*p+i) ;/coutp0i ;/cout(*p)i ;coutendl;1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 233. 用

18、指向数组的指针作函数参数例6.9 输出二维数组各元素的值#include using namespace std;void main()void output(int(*p)4);int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;output(a);void output(int (*p)4)int i,j;for(i=0;i3;i+)for(j=0;j4;j+)cout*(*(p+i)+j) ;coutendl;1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23#include void main()int a45;void input(int s5,i

19、nt n);input(a,4);for(int i =0;i4;i+)for(int j=0;j5;j+)coutaij ;coutendl;void input(int s5,int len)coutPlease enter a len rows by 5 columns matrix:endl;for(int i=0;ilen;i+)for(int j=0;jsij;cin(*(s+i)j;Please enter a 4 rows by 5 columns matrix:1 2 3 4 510 20 30 40 5011 22 33 44 55100 200 300 400 5001

20、2 3 4 510 20 30 40 5011 22 33 44 55100 200 300 400 5006.4 字符串与指针1.用字符数组存放一个字符串例6.10#include void main()char str=I love CHINA!; 0coutstrendl;I love CHINA!2. 用字符串变量存放字符串例6.11#include #include using namespace std;void main()string str=I love CHINA!;coutstrendl;I love CHINA!4. 用字符指针指向一个字符串例6.12#include

21、using namespace std;void main()char *str=I love CHINA!;coutstrendl;I love CHINA!例6.13 将字符串str1复制为字符串str2#include using namespace std;void main()char str1=I love CHINA!;char str220,*p1,*p2;p1=str1;p2=str2;for(;*p1!=0;p1+,p2+)*p2=*p1;*p2=0;coutstr1 is str1endl;coutstr2 is str2endl;str1 is I love CHINA

22、!str2 is I love CHINA!字符串常量的类型是char,在内存开辟了一个字符数组用来存储该字符串常量。一个字符串常量可以作为操作数来初始化一个字符指针，例如： char * ps =”string”;这时，变量ps中保存的是串”string”的第一个元素的地址,在程序中,也可以直接把一个字符串常量赋给一个字符指针,例如: char * ps; ps = “string”;在赋值过程中,并不是把字符串复制到指针中,而是将存储字符串的内存的首地址赋给指针,所以指针ps指向字符串的首字符s。下面的程序用于演示上面介绍的内容。#include void main()char str=P

23、rogram;char *ps;ps=str;while (*ps!=0)cout*ps+ ;coutendl;ps=hello;while (*ps)cout*ps+ ;coutendl;coutstrendl;coutpsendl;coutps-2endl;P r o g r a mh e l l oProgramlo当字符0被用作操作数时,它被转换成0。即 0和0值相等,但前者的类型为char,而后者的类型为int.所以语句 while( * ps!= 0)可以写成 while( * ps)字符串的长度：#includeint strlen(const char *s)/返回字符串s的长

24、度int len=0;while(*s+)len+;return len;void main()char buf80;coutbuf;coutThe length of string buf is strlen(buf)endl;Enter a word:abcdeThe length of string abcde is 5字符串的拷贝和连接：#includechar * strcpy(char *dest,const char *src)/字符串拷贝char *temp = dest;while(*dest+=*src+) /dest 和 src 的指针虽然改变; /但不影响主程序的指针值

25、return temp;char * strcat(char *dest,const char *src)/字符串连接char *temp = dest;while(*dest+);dest-;while(*dest+=*src+);return temp;void main()char first40,second40,third40;char result80;coutfirst;coutsecond;coutthird;coutstrcpy(result,first);coutendl;coutstrcat(result,second);coutendl;coutstrcat(resul

26、t,third);coutendl;coutresultendl;Enter first word:1111Enter second word:2222Enter third word:33331111111122223333111122223333注意：如果忘记为整个目标串（包括null字符）在缓冲区中分配足够内存，strcat和strcpy函数可能有害于程序，它可能越界删除其它数据，可使程序失败。字符串比较：#includeint strcmp(const char *s1,const char *s2)/字符串比较/返回值 0 s1大于s2 for(;*s1=*s2;s1+,s2+)if

27、(!*s1)return 0;return *s1-*s2;void main()char first40,second40;coutfirst;coutsecond;coutstrcmp(first,second)endl;Enter first word:abcdeEnter second word:abfde-3系统在头文件string.h中说明了许多用于对串进行处理的函数，可以使用系统函数strlen得到一个串的长度。函数strlen使用一个串作为它的形参返回unsigned类型的值。但串的长度不包括字符 0,使用函数strlen和使用运算符sizeof时得到的结果相差1。系统函数提供

28、了许多字符串操作，例如strcpy用于将一个串拷贝到另一个串中，函数strcat用于连接两个串，函数strcmp用于比较两个串等等。字符指针的空间使用第一种：使用字符数组的空间#include#includemain()char *s1;char s28=ABCDEFG;s1=s2;/将地址s2赋给地址s1*s1=H;/对s1的修改就是对s2修改couts1=s1 s2=s2endl;s1=HBCDEFG s2=HBCDEFG第二种：使用字符串常量#include#includemain()char *s1;char s28=ABCDEFG;s1=sadjfsaldkfjsdafjsdasdf

29、j;strcpy(s1,s2);/将地址s2所指向的字符串复制到地址s1所指向的字符串*s1=K;couts1=s1 s2=s2endl;s1=KBCDEFG s2=ABCDEFG第三种：使用new和delete#include#includemain()char *s1;char s28=ABCDEFG;s1=new char8;strcpy(s1,s2);/将地址s2所指向的字符串复制到地址s1所指向的字符串*s1=K;couts1=s1 s2=s2endl;delete s1;s1=KBCDEFG s2=ABCDEFG对字符指针和字符数组的赋值的方法第一种按单个字符的方法#include

30、#includemain()char *s1;char s28=ABCDEFG;s1=new char8;*s1=F;*(s1+1)=S;*(s1+2)=T;*(s1+3)=0;couts1endl;delete s1;s21=8;couts2endl;FSTA8CDEFG第二种使用strcpy和strcat函数的方法和字符指针的字符串常量的方法#include#includemain()char *s1;char s28=ABCDEFG;/s2=BBBAAA;/错误 s2是地址常量，不能再进行赋值操作/s2=s1;/错误/strcpy(s1,s2);/错误，没有为s1分配内存空间。/strc

31、py(s2,1234567890123456789);/错误 地址越界s1=0123456;strcpy(s1,s2);couts1endl;strcpy(s2,tow);strcat(s2,ijk);couts2endl;ABCDEFGtowijk6.5 函数与指针6.5.1 用函数指针变量调用函数下面一个函数原型的说明： int fun(int a,int b);指向函数的指针说明如下： int(*funp)(int a,int b);#includeint fun(int a,int b);int fun1(int a,int b);void main()int x=8,y=5;int(

32、*funp)(int a,int b);funp=fun;coutfunp(x,y)endl;coutfun funpendl;funp=fun1;coutfunp(x,y)endl;coutfun1 funpendl;int fun(int a,int b)return a+b;int fun1(int a,int b)return a-b;130x00401023 0x0040102330x00401014 0x004010146.6 返回指针值的函数例 使用函数input输入一组数并返回一个指针,然后由main将这组数显示出来的例子.#includevoid main()int num;

33、float * data;float * input(int *n);data = input(&num);if(data)for(int i=0;inum;i+)coutdatai ;coutendl;delete data; coutnumendl;float * input(int *n)cout*n;if(*n=0)return 0;float *buf =new float*n;if(buf=0)return 0;cout输入*n个浮点数：;for(int i=0;ibufi;return buf;Input number:2输入2个浮点数：1.1 2.21.1 2.22注意：使用i

34、nput函数的函数应负责释放由input函数分配的内存。如果需要上面的函数接收用户输入一个方阵所需的数据，方阵的大小为n * 5，n由用户输入的值输入的值确定。可以定义为： float(*input(int *n)5;则有 float(*buf)5=new floatnum5;这个函数返回一个指向数组的指针。#includevoid main()int num;float (*data)5;float(*input(int *n)5;data = input(&num);if(data)for(int i=0;inum;i+)for(int j=0;j5;j+)coutdataij ;cout

35、endl;delete data; coutnumendl;float(*input(int *n)5cout*n;if(*n=0)return 0;float(*buf)5=new float*n5;if(buf=0)return 0;cout输入*n行，每行5个浮点数：endl;for(int i=0;i*n;i+)for(int j=0;jbufij;return buf;Input number:2输入2行，每行5个浮点数：1.1 2.2 3.3 4.4 5.51 2 3 4 51.1 2.2 3.3 4.4 5.51 2 3 4 52一个函数不能返回一个自动变量的地址，例如：int

36、* fun() int a10;/.return a; void main()int * p;p=fun();6.7 指针数组和指向指针的指针如果一个数组,其元素均为指针类型的数据,该数组称为指针数组.类型名 *数组名数组长度int* pa2;在解释变量说明语句中变量的类型时，说明符的优先级高于*，即先解释，再解释*，所以，pa的类型被表示为 pa2*int即pa是有两个元素的数组，每个元素是个指向int类型的指针。下面的程序说明指针数组的使用：#includevoid main() int a23=2,4,6,8,10,12;int* pa2;pa0=a0;pa1=a1;for(int i=

37、0; i2; i+)for(int j=0;j3;j+)cout aij=*(pai+j) ;/cout aij=paij ;a00=2 a01=4 a02=6 a10=8 a11=10 a12=12例6.15 若干字符串按字母顺序(由小到大)输出#includeusing namespace std;void main()void sort(char *name,int n);void print(char *name,int n);char *name=BASIC,FORTRAN,C+,Pascal,COBOL;int n=5;sort(name,n);print(name,n);void

38、 sort(char *name,int n)char *temp;int i,j,k;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;j0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;void print(char *name,int n)int i;for(i=0;in;i+)coutnameiendl;BASICC+COBOLFORTRANPascal6.7.2 指向指针的指针char *p;/自右至左例6.16 指向字符型数据的指针变量#includeusing namespace std;void main()char *p

39、;char *name=BASIC,FORTRAN,C+,Pascal,COBOL;p=name+2;cout*pendl;cout*pendl;C+C6.9 引用包含一种与指针有关的特性，这一特性称为引用。引用产生另一变量的别名，因而可以通过引用来传递参数给函数。6.9.1 什么是变量的引用引用说明：引用运算符&用于定义一个引用。如果这个引用不是用函数的参数或返回值，则在说明时必须进行初始化。例如： int num=50; /这个变量必须赋值 int &ref=num;ref被说明为引用一个整型的变量，所以使用int类型的变量num给其置初始值，我们称int为ref的引用类型。下面程序说明引

40、用的使用。6.9.2 引用的简单使用#includevoid main()int num=500;int& ref =num;ref =ref+100;cout “num=”numendl;num=num+50;cout “ref=”refendl;引用不是变量，在程序中对引用的存取都是对它所引用的变量的存取，引用实质上是为另一个变量建立别名。上述程序的输出是： num=600; ref=650;可以说明对指针的引用。例如：int *a;int *&p=a;int b;p=&b ; /a 指向变量b实现程序如下：#includevoid main()int *a;int c=8;a=&c;co

41、ut*aendl;/输出8int *&p=a;cout*pendl; /输出8int b;b=9;p = &b ; /a 指向变量bcout*aendl; /输出9889当使用&运算符取一个引用的地址时，其值为所引用的变量的地址，例如：#includevoid main()int num=50;int& ref=num;int* p =&ref;/用引用给指针赋值coutp &num &refendl;则p 中保存的变量num的地址。可以用一个引用初使化另一个引用，例如#includevoid main()int num=50;int& ref1=num;int& ref2=ref1;ref2

42、=100; /num被修改为100coutnumendl;其中ref2也是对num的引用。下面的程序使用引用所建立的变量的一个名字(用引用为用new建立的变量命名)：#includevoid main()int& ref =* new int(10);coutrefendl;ref=15;coutrefendl;delete &ref ;其中ref是为new所建立的变量的名字，&ref是该变量的地址，所以将它用作delete 操作符来删除该变量。6.9.3 引用作为函数参数例6.18 要求将变量i和j的值互换。下面的程序无法实现此要求。#includevoid main()void s);in

43、t i=3,j=5;s);couti=i,j=jendl;void s a,int b)int temp=a;a=b;b=temp; i=3,j=5（1） 传值：将变量名作为实参和形参，这时传给形参的是变量的值，传递是单向的。（2） 传地址：形参是指针变量，实参是变量的地址，调用函数时，形参（指针变量）指向实参变量单元。例6.19 使用指针变量作形参，实现两个变量的值的互换。#includevoid main()void s *,int *);int i=3,j=5;s);couti=i,j=jendl;void s *p1,int *p2)int temp=*p1;*p1=*p2;*p2=t