C语言程序设计教程(第2版)课件第9章_免费下载.ppt

1、第9章 指 针,本章要点 指针的定义、引用和运算方法 数组、函数和字符串与指针的关系 本章难点 指针变量的引用 指针作为函数参数的运用,预备知识,内存：就是内部存储器，是由存储单元组成 的。它的特点是存储单元是线性连续 的。存储单元的最小单位是字节。,1. 内存的概念,地址：为了访问内存中的某个存储单元，我们 要为它编号，这种编号称为内存地址。 通过地址我们就能够访问该地址所标 识的存储单元。,2. 地址的概念,变量的地址：变量在内存中总占用几个连续的 字节，开始字节的地址，就是变量的地址。,2007,存储单元,9.1 指针的含义,指针：一个变量的地址称为该变量的指针。,指针的对象：当把变量的

2、地址存入指针变量后， 我们就可以说这个指针指向了该变量。,变量的存取方法：直接存取和间接存取。,9.2 指针变量,9.2.1 指针变量的概念,指针变量：若一个变量专用于存放另一个变量 的地址（指针），则该变量称为指针变量。,9.2.2 指针变量的定义,例如: int *ptr1, *ptr2;,指针变量的类型：指明了该指针指向的内存空 间所存储的数据类型。,在定义指针变量时要注意以下几个问题：, 变量名ptr2前面的“*”不能省略，如果写成 int *ptr1, ptr2; 则ptr2被定义为整型变量，而非整型指针变量。,定义中的“*”表示所定义的变量是指针变量，但 指针变量名是ptr1、pt

3、r2，而非*ptr1、*ptr2。,指针变量只能指向定义时所规定类型的变量。 这个规定的类型称为该指针变量的“基类型”。,如：上例中ptr1、ptr2只能指向整型变量，不 能指向实型或字符型变量。其“基类型” 相同，都是整型。,定义指针变量后，并未确定该变量指向何处。 也就是说该变量的值是不确定的。在引用指针 变量前必须首先让它指向一个变量，这一点非 常重要。,首先介绍指针运算符（，）,“ float *q , x ;,则：q= ,我们还可以用这种方法实现对变量的改变：,*ptr=15 ; 等价于 i=15 ;,由此可见：通过指针运算符“*”可以引用一个变量。如：当ptr已经指向变量i后，*p

4、tr就等同于i。,进一步理解“ pi=,把指针变量的值赋给另一个指针变量。,如：int i,*pa,*pb; pa=,给指针变量赋值为符号常量NULL。,说明：NULL是一个空指针，表示该指针变量的值没有意义。作用是为了避免对没有被初始化的指针变量的非法引用。NULL 的定义在“stdio.h”中。,如：int *pi ; pi=NULL ;,1指针的+、运算,说明：,指针与整型值加减的结果是指针，表示使该指针指向该指针下移或上移存储单元个数(整型值)之后的内存地址。存储单元的大小就是该指针的数据类型所需的内存大小。,例如：ptr+n (指针ptr，n为整数)这个指针值代表的内存单元的地址是：

5、ptr+n*d(其中d是指针所指向变量的数据类型所占内存字节数)，即指针移动了n个元素。,9.2.4 指针的算术运算符,指针与指针的加运算毫无意义，所以指针与指针 没有加运算。,指针与指针的减运算要求相减的两个指针属于同 一类型，其结果是整数，表示两个指针之间的数 据的个数。其结果值的计算公式是：,ptr1-ptr2=(ptr1的值- ptr2的值) /指针的数据类型所占的字节数,例如： int *ptr1,*ptr2,*ptr3，x； int ary5=2,4,8,16,32; ptr1 = ,x 的值是3,2指针的+、 -、+=、-= 运算,+、 += ：是移动指针到下一个或下几个存储单元

6、。,-、 -= ：是移动指针到上一个或上几个存储单元。,例如：int *ptr, ary5=2,4,6,8,10 ; ptr=ary; ptr+=3; ptr-;,想一想：*ptr+和（*ptr）+有什么 的区别 ？,基类型相同的两个指针进行比较运算，其意义是两个指针的位置比较，结果是逻辑值。,指针运算的程序举例：把a,b按大小顺序输出。,main() int *p1,*p2,*p,a,b; a=45;b=76; p1= ,输出结果： a=45,b=76,max=76,min=45,指针的关系运算,9.3 指针与数组,9.3.1 一维数组的指针,数组的指针 ：是数组的起始地址。,数组元素的指针

7、 ：是数组元素的地址。,当指针变量指向数组或数组元素时，它就是指向数组的指针变量。,C规定：,数组名代表数组的首地址（起始地址）， 也就是第一个元素的地址。,当指针变量p指向数组时，p+1指向数组 的下一个元素。假设一个整型元素占两 个字节，p+1是使p的地址加2个字节。,如：int a10，*p ; 则：p=a ; 与 p=等价 称指针变量p指向数组元素a0,p+i、a+i 、,2. 用指针法引用数组元素,假如： int a10, *p, i ; p=a;,则：*(p+i)、*(a+i)则代表元素ai, *(p+i)也可以写成pi,程序举例：输出10个元素数组中的全部元素。,方法二：通过数组

8、名计算数组元素地址，找出元素的 值。 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98,i; for(printf(n),i=0;i10;i+) printf(%4d,*(a+i); ,方法一：下标法。 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98, i; for(printf(n),i=0;i10;i+) printf(%4d,ai); ,方法三：用指针变量指向数组元素 main() int a10=54,65,8,2,3,56,8,21,57,98,*p,i; p=a; for(printf(n),i=0;i10;i+)

9、printf(%4d,*p+)； ,以上三种方法，利用指针变量效率最高。,说明：指针变量与数组名的区别：,指针变量是地址变量，数组名是地址常量。即指针变量的内容可以在程序运行过程中被改变；而数组名一旦被定义，它的值就不能被改变了。,例如： int i, *p, a6; 则：p=,不能给常量赋值,利用指针变量编程时特别要注意指针变量 的当前值。,例如：通过指针变量输入输出a数组元素。 main() int *p,i,a10; p=a; for(i=0;i10;i+) scanf(%d,p+); for(printf(“n”),i=0;i10;i+) printf(“%6d”,*p+); ,应插入

10、语句 p=a；,注意：*p+、*(p+)、(*p)+、*(+p)的含义,9.3.2 二维数组的指针,1二维数组的指针概念,在C语言中，一个二维数组可以看成是一个一维数组，其中每个元素又是一个包含若干元素的一维数组。,假如有定义：int a23;,则C语言编译程序认为a数组是由a0,a1两个元素组成的一维数组，a0和a1分别是包含三个元素的一维数组名，分别代表a数组元素的起始地址(即a0是第0行元素的首地址， a1是第1行元素的首地址）。因此，a和a0是两个基类型不同的指针常量。,2通过指针引用二维数组元素,假如有定义： int a35, i,j ; （其中0i 3, 0j 5）,则：ai和*(

11、a+i)（无条件等价）都是第i行第0列 元素的地址，那么ai+j、*(a+i)+j、 p=a;,注意：*p两侧的圆括号不可缺少。,则： p是一个指向由3个整型元素组成的一 维数 组的指针变量。,例：使用行指针变量访问数组元素。,main() float fa510, (*pf)10=fa; int i,j; for(i=0; i5; i+) for(j=0; j10; j+) *(*(pf+i)+j)=i*j; for(i=0;i5;i+) for(puts(),j=0;j10;j+) printf( %.0f,faij); ,9.4 指针与函数,9.4.1 变量的指针作为函数参数,指针可以用

12、作函数参数，这在调用函数希望改变参数的值时非常有用。,例如：用指针变量编写实现两个数的交换的函数,void swap(int *p1, int *p2); main() int x1=100,x2=200; printf(x1=%d,x2=%dn,x1,x2); swap( ,void swap(int *p1, int *p2) int temp; temp=*p1; *p1=*p2; *p2=temp; ,图示交换过程中存储单元内容的变化：,1,2,3,4,5,6,想一想：如果函数的参数不用指针而用整数， 能否实现值的交换？为什么？,通过函数调用得到n个要改变的值的方法：,在主调函数中设n

13、个变量，用n个指针变量指向它们；,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变了值的变量。,注意：不能企图通过改变指针形参的值而使指 针实参的值改变。 如：上例swap函数中不能写成： temp=p1; p1=p2; ;p2=temp;,9.4.2 指针型函数,返回指针的函数称作指针函数 。,含意：函数的返回值是一个指针，它指向所定 义类型的数据 。,例如：int *a(int x, int y) ; /*函数原型声明*/ 含意：a是函数名，调用它以后能得到一个指 向整型数据的指针（地址）。,1. 指针型函

14、数的定义方法,例: 编写能返回结果串地址的串拷贝函数。,#include stdio.h char *strcpy1(char* str1,char*str2); main() char *ps, s180=yhhhj; ps=strcpy1(s1,fdgjdfh); puts(ps); char *strcpy1(char *str1,char *str2) char *s=str1; while(*str2) *str1+=*str2+; *str1=0; return s; ,*返回的指针必须在主调函数的可见域。,每一个函数都占用一段内存，在编译时，被分配一个入口地址，这个入口地址就称为

15、函数的指针。,例如：float (*p)( ); 含意：定义了p是指向函数的指针变量，函数 的返回值是float类型。,. 函数的指针变量, (*p)()表示定义一个指向函数的指针变量， 它不是固定指向哪个函数。,3. 对指向函数的指针变量赋值,将一个函数的函数名（代表入口地址）赋值给指向函数的指针变量，也称该指针变量指向了这个函数。,如： int max(int x,int y);/*函数的原型声明*/ int (*p)(); p=max;,注意：赋值时，只需给出函数名而不必给出参数。,注意：, 对指向函数的指针变量，p+n, p+, p- - 等运算是无意义的。, 注意区别 int (*p

16、)( )、int *p( ),4. 函数的调用,例如：若有定义 int max(int x,int y); int (*p)() ,a,b,c ; p=max; 则可有语句 c= (*p) (a,b) ；,例: 求a和b中的大者 。,main() int max(int,int); int (*p)(); int a,b,c; p=max; scanf(“%d,%d”, ,9.4.3 一维数组的指针作为函数参数 1.数组名作实参,例如： f(int arr,int n) main() int array10; f(array,10); ,现在解释： 实际上，能够接受并存放地址值的只能是指针变量

17、。因此，C编译系统都是将形参数组名作为指针变量来处理的。上例中f(int arr ,int n) 等价于 f(int *arr, int n) 。,使用形参数组的概念只是为了与实参数组对应，直观，便于理解而已。,例：从10个数中找出其中最大值和最小值。,void max_min(int a,int n,int *max,int *min); main() int i,a=2,4,1,6,7,32,45,75,45,90,max,min; for(printf(The original array=),i=0;iai) *min=ai; ,上例中如果形参数组用指针变量，则程序如下：,void m

18、ax_min(int *x,int n,int *max,int *min); main() int i,a10=2,4,1,6,7,32,45,75,45,90,max,min; for(printf(The original array=),i=0;i*x) *min=*x; ,数组名做函数参数小结：,注意：用指针变量作实参时一定要有确定的值。,例：实参、形参都用指针变量的形式,main() int a10,*p; p=a; f(p,10); ,f(int *x, int n) ,例：实参为指针变量，形参用数组名。,main() int a10,*p; p=a; f(p,10); ,f(i

19、nt x , int n) ,数组元素地址作实参 当用数组元素的地址作为实参时，因为是地址值，所以对应的形也应当是基类相同的指针变量。,例编写程序，对具有10个元素的char类型数组，从下标为4的元素开始，全部设置为“*”，保持前4个元素不变。 void setstr(char *,int); main() char c10=A,B,C,D,E,F,G,H,I,J; setstr( ,3函数的指针形参和函数体中数组的区别 当用数组元素的地址作为实参时，因为是地址值，所以对应的形也应当是基类相同的指针变量。,#define N 10 int *fun(int aN,int n) int bN;

20、return b; main() int wN,*p; p=fun(w,N); ,说明： 程序中定义fun函数，形参a指向w 数组，函数体内定义了一个数组b，函数把b数组的起始地址作为函数的返回值，企图使指针p指向函数体内b数组的开头。,9.4.4 二维数组的指针作为函数参数,二维数组名作为实参,当二维数组名作为函数实参时，对应的形参必须是一个行指针变量 。,main() double a34; fun(a); fun(double (*a)n) ,说明：和一维数组一样，数组名传送给变量的是一个地址值，因此，对应的形参也必须是一个类型相同的指针变量，在函数中引用的将是主函数中的数组元素，系统只

21、为形参开辟一个存放地址的存储单元，而不可能在调用函数时为形参开辟一系列存放数组的存储单元。,9.5 指针与字符串,字符串指针：字符串的首地址。,字符指针变量：指向字符串的指针变量。,字符指针变量定义时可以赋初值。,9.5.1 单字符串,1 用字符数组存放一个字符串,例如：char s =I am a student.;,字符串输出语句可写成： printf(“%sn”,s); for(i=0; si; i+)printf(“%c”, si); for(i=0; si; i+)printf(“%c”,*(s+i);,也可用si!=0,2用字符指针指向一个字符串,例如：char *ps=I am

22、a student.;,字符串输出语句可写成： printf(“%sn”,s); for(; *ps; ps+)printf(“%c”, *ps);,说明：,字符数组由若干个元素组成，每个元素中放一个字符。而字符指针变量中存放的是地址（字符串的首地址），决不是将字符串放到字符指针变量中；,字符数组和字符指针变量都可以在定义时赋初值，但以下方法对字符数组非法，对字符指针变量合法：,字符数组名是指针常量，只能表示一个确定的字符串，不能改变。而字符指针变量的值是可以改变的，它可以代表不同的字符串。,若定义了一个指针变量，并使它指向一个字符串，就可以用下标形式引用指针变量所指字符串中的字符。,如：ch

23、ar *a=“I love China!”；printf(“%c”,a5);,程序举例：将字符串a复制为字符串b。,main() char a=“It is a dog., b20; int i=0; do *(b+i)=*(a+i); i+; while(*(a+i)!=0); /* 也可写成while(*(a+i)；*/ puts(b); ,上例程序还可写成：,main() char a=It is a dog., b20,*p1=a,*p2=b; int i=0; do *p2=*p1; p2+;p1+; while(*p1!=0); /*也可写成 while(*p1)；*/ puts(

24、b); ,一、指针数组的有关概念,指针数组：就是数组中每个元素是基类型相同 指针变量。,例如： int *p2; 含意：p是一个一维指针数组，每个元素都是 一个指向整型变量的指针变量。可以将 整型变量的地址赋值给元素p0或p1。,注意：区别 int *p2 、int (*p)2 的含意。,9.5.2 多字符串,二、定义多字符串的方法,1用二维数组定义多字符串,例如： char state9=“china”,”american”,”japan”,”canada”;,2用字符指针数组定义多个字符串,例如： char *state=“china”,”american”,”japan”,”canada

25、”;,三、指针数组的应用,利用指针数组处理多个串,方法：先用指针数组指向字符数组, 再处理。,main() char name80=aaa,bbb,ccc,ddd,eee; char *pname10, i ; for(i=0;i5;i+)pnamei=namei; for(i=0;i5;i+)puts(pnamei); ,main() /*与用行指针解决上述问题比较*/ char name80=aaa,bbb,ccc,ddd,eee; char (*pname)80=name, i ; for(i=0;i5;i+)puts(pnamei); ,方法：用指针数组指向字符串常量。,main()

26、char *pname10=aaa,bbb,ccc,ddd,eee; int i ; for(i=0;i5;i+)puts(pnamei); ,9.字符数组与字符指针的区别,区别如下： （）字符数组由若干个元素组成，每一个元素是一个字符，字符指针变量中存放的是字符串的首地址，而不是把字符放到字符指针变量中。 （）赋初值的方式不同，使用字符数组的时候，必须使用static存储类别字符指针变量则不必。 （）赋值方式不同，对于字符数组，只能对各个元素赋值，而不能象字符指针变量那样使用字符串对整体赋值。 （）新定义的数组在编译时分配内存单元，有确定的地址，而新定义的指针变量，无具体的值解决办法是，把一

27、个已定义的字符数组的地址赋给这个指针变量。 （）字符指针变量的值是可以改变的，虽然字符数组名也表示数组的首地址，但是却不能通过赋值的方法改变。 （）字符指针变量也可以使用下标运算符引用字符串中的字符，另外它还可以指向一个格式字符串，用以代替printf中的格式字符串，实现灵活可变的输出形式。,9.7.1 定义形式 指向指针的指针变量（也称多级指针）只能存放指针变量的地址。,例如：int *q, *p, i=5; p=,注意：要使用一个多级指针指向目标值，必须连续使用指针运算符“*”。,例如：上例中*q就是i的值。,含意：使指针变量p指向i，指针变量q指向p。,9.7 指向指针的指针,1指向行指

28、针的指针变量 定义形式： 数据类型 *（*变量名）指向的数组长度； 例如： int *(*p)4; 2指向指针的指针数组 其定义形式为： 数据类型 *数组名数组长度； 例如： int *b6; 3. 指向行指针的指针数组 定义的一般形式为： 数据类型 *（*变量名数组长度）指向的数组长度； 例如： int *(*b3)4;,其他多级指针的定义形式：,9.7.2 传给main函数的参数,main函数是由系统调用的，可以有参数。,main函数实参:,带参数的main函数的原型是：,main( int argc, char *argv ) ;,命令行参数(包括可执行文件名）的数目n+1,指针数组，各

29、元素分别指向命令行中的各参数（包括可执行文件名），即字符串的首址,例：若以下面程序编译后生成可执行程序 file.exe， 在DOS提示符下按下述形式执行程序： file China Bejing Shenyang 写出程序运行结果。,#include main(int argc, char *argv ) while(argc0) printf(“%sn”, argvargc) ; ,运行结果： Shenyang Bejing China,void指针类型介绍：,新标准增加了void指针类型，它用于定义一个指针变量，但不指定它是指向哪种类型数据。在将它的值赋给另一个指针变量时要进行强制类型转

30、换使之适合于被赋值的变量的类型。,9.7.3 void指针类型,例如： char *p1; int a=2; void *p2; p2=,强制类型转换,void指针变量定义,同样，可用 p2=(void *)p1; 将p1的值转换成void 指针类型。,可以将一个函数定义为void 指针类型。表示该函数返回的是一个地址，它指向空类型，如需要引用此地址，也需要根据情况进行类型转换。,如, 库函数：void *malloc(unsigned size); 功能：分配size字节的存储区。,函数调用例: char *p; p=(char *)malloc(60);,分配60字节的存储区，并返回该内存

31、区的地址，并赋值给p 。,void sort(char *ps ,int n); #define N 5 main() char *ps100,i; for(i=0;iN;i+) psi=(char*)malloc(60); for(i=0;iN;i+) gets(psi); sort(ps,N); for(i=0;iN;i+) puts(psi); ,void sort(char *ps,int n) int i, k; char *p，s100; for(i=0;in-1;i+) for(k=i+1;kn;k+) if(strcmp(psi,psk)0) p=psi; psi=psk; p

32、sk=p; ,例：用指针数组指向动态内存，进行字符串的排序。,9.8 指针的数据类型小结,本章程序举例：,习题9.1：输入3个整数，按由小到大的顺序输出。,void swap(int *p, int *q); main() int a=9,b=7,c=10,*p1,*p2,*p3; p1= ,习题9.2：输入3个字符串，按由小到大的顺序输出。,void swap(char *ps1,char *ps2); main() char s1=abc,s2=rst,s3=xyz; if(strcmp(s1,s2)0) swap(s1,s2); if(strcmp(s1,s3)0) swap(s1,s3

33、); if(strcmp(s2,s3)0) swap(s2,s3); printf(n%10s %10s %10s,s1,s2,s3); void swap(char *ps1,char *ps2) char ps100; strcpy(ps,ps1);strcpy(ps1,ps2);strcpy(ps2,ps); ,习题9.3：写一函数，将一个33的矩阵转置。,main() int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9,i,j; for(i=0;i3;i+) for(puts(), j=0; j3; j+) printf(%6d,aij); move(a); for(i=0;i3;i+

34、) for(puts(), j=0; j3; j+) printf(%6d,aij); move(int (*p)3) int i, j, t; for(i=0; i3; i+) for(j=0; ji; j+) t=*(*(p+i)+j)；*(*(p+i)+j)=*(*(p+j)+i)； *(*(p+j)+i)=t; ,习题9.4：写一函数，实现两个字符串的比较。,main() char s1128,s2128; gets(s1); gets(s2); printf(cmps(s1,s2)=%d,cmps(s1,s2); cmps(char *s1,char *s2) while(*s1 ,

35、习题9.5：写一个函数，求字符串的长度，在main 函数中输入字符串，并输出其长度。,int len(char *ps); main() char str30; gets(str); printf(n len=%d,len(str); int len(char *ps) int n=0; while(*ps+)n+; return n; ,习题9.6：有一字符串包含N个字符，写一个函数， 将字符串中从第M个字符开始的全部字 符复制成为另一个字符串。,main() char sn100=fasjfkjsdfsdfjsdjkfdfjssdf,sm100; int n=strlen(sn),m=n/

36、2; scopy(sn,sm,m); printf(n sn=%s n m=%d n sm=%s,sn,m,sm); scopy(char *psn,char *psm,int m) while(*(psn+m)*psm+=*(m+psn+); *psm=0; ,习题9.7：输入一行文字，找出其中大写字母、小 写字母、空格、数字以及其他字符各有多少?,main() char s100,*p; int lowc=0, upc=0, space=0, num=0; gets(s); p=s; while(*p) if(*p=A ,习题9.8：对10个等长的字符串排序并输出。,void sort(c

37、har (*p)60); main() char s1060,i; for(i=0; i10; i+)gets(s+i); sort(s); for(i=0; i10; i+)puts(s+i); void sort(char (*p)60) int i,j; char s60; for(i=0; i9; i+) for(j=i+1; j10; j+) if(strcmp(pi,pj)0) strcpy(s,pi); strcpy(pi,pj); strcpy(pj,s); ,9.9：用指针数组处理上一个题目，字符串不 等长。,void sort(char *p ,int n); main()

38、 char *s10=AAA,DDD,878787,*ps10,i; for(i=0;i10;i+)psi=si; sort(ps,4); for(i=0;i4;i+)puts(psi); void sort(char *ps ,int n) int i, j; char *s; for(i=0;in-1;i+) for(j=i+1;jn;j+) if(strcmp(psi,psj)0) s=psi, psi=psj, psj=s; ,习题9.10：将n个数按输入时顺序的逆序排列，用 函数实现。,void inverse(int *a,int n); main() int i,a10=2,4,

39、1,6,7,32,45,75,450,89; for(puts( ), i=0;i10;i+)printf(%5d,ai); inverse(a,10); for(puts( ), i=0;i10;i+)printf(%5d,ai); void inverse(int *x,int n) int *i=x,*j=x+n-1,t; for(;ij;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; ,习题9.11：输入一个字符串，将其中的数字串转换 成数值送数组A。,main() char s128,*ps=s; int a100, i, n; gets(s); for(i=0,n=0;*ps;

40、ps+) if(*ps=0 ,习题9.12：根据输入的月份输出月的英文名。,main() char *month=January,February,March, April, May,June,July, August, Septermber, October,Noverber, Decermber; int mon; scanf(%d, ,9.13：有N个数，使前面各数顺序向后移M个位置。,main() int num20,m,n,i; printf(nm= n=);scanf(%d%d, ,习题9.14：有一字符串包含N个字符，写一个函数， 将字符串中从第M个字符开始的全部字 符复制成为另一个字符串。,main() char sn100=fasjfkjsdfsdfjsdjkfdfjssdf,sm100; int n=strlen(sn),m=n/2; scopy(sn,sm,m); printf(n sn=%s n m=%d n sm=%s,sn,m,sm); scopy(char *psn,char *psm,int m) while(*(psn+m)*psm+=*(m+psn+); *psm=0; ,习题9.15：有一字符串包含N个字符，写一个函数， 将字符串中从第M个字符开始的全部字 符复制