1、C + 程序设计教程(修订版),第八章 指针,清华大学出版社 钱 能,讲师：曹晓丽,C+程序设计中使用指针可以:使程序简洁、紧凑、高效有效地表示复杂的数据结构动态分配内存得到多于一个的函数返回值,程序中: int i; float k;,内存中每个字节有一个编号-地址,i,k,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量是对程序中数据存储空间的抽象,1. 变量与地址,8.1 指针的基本概念,指针：一个变量的地址,它是一个整数形式的常量。指针变量：专门用来存放地址的变量叫指针变量，它的值也可以是数组或函数的地址 。,2000,指针,指针变量,变量的内容,变量的地址,2. 指针与指针变量,含义: 取变量
2、的地址单目运算符优先级: 14（第二高的级别）结合性:自右向左,含义: 从某个地址中获取数据单目运算符优先级: 14结合性:自右向左,两者关系：互为逆运算,3. 取地址运算符&与指针运算符*,i_pointer-指针变量，它的内容是地址量2000*i_pointer-指针的目标变量i，它的内容是数据10&i_pointer-指针变量占用内存的地址：2004,i_pointer &i &(*i_pointer)i *i_pointer *(&i),指针运算符示例,例 i=3; -直接访问,3,例 *i_pointer=20; -间接访问,20,直接访问：按变量地址存取变量值间接访问：通过存放变量
3、地址的变量去访问变量,4. 直接访问与间接访问,1. 指针变量与其所指向的变量之间的关系,2. 指针变量的定义一般形式： 存储类型 数据类型 *指针名；,合法标识符,指针变量本身的存储类型,指针的目标变量的数据类型,表示定义指针变量不是乘法运算符*,例 int *p1,*p2; float *q ; static char *name;,注意：1、int *p1, *p2; 与 int *p1, p2;不一样。2、指针变量名是p1,p2 ,不是*p1,*p2。3、指针变量只能指向定义时所规定类型的变量。4、指针变量定义后，变量值不确定，应用前必须先赋值。,8.2 指针变量的定义与引用,将地址值
4、赋给指针变量,例 int i; int *p=,变量必须已说明过；并要求两者类型一致。,例 int i; int *p=,用已初始化指针变量作初值,例 main( ) int i; static int *p= () . ,不能用auto变量的地址去初始化static型指针,一般形式：存储类型 数据类型 *指针名=初始地址值；,3.对指针变量的操作,(1) 指针变量的初始化,3.对指针变量的操作(续),(2) 指针变量 +/- 整数新的地址,int a,b,c,d,*p,*q; p=,所加的数值：整数*字节数 q=p-1; p+; +p; 注意：*p+; *+p; 不同于 (*p)+; + (
5、*p);,(3) 指针变量 - 指针变量 整数(多少个数) q-p 1;,(4) 关系运算 pq 1; p=q 0;,例 main( ) int i=10; int *p; *p=i; cout*p; ,危险！,例 main( ) int i=10,k; int *p; p= ,4. 指针变量必须先赋值,再使用！,零指针与空类型指针零指针：(空指针)定义:指针变量值为零 例如： int * p=0;,p指向地址为0的内存单元；系统保证该单元不作它用；表示指针变量的值没有意义。,#define NULL 0int *p=NULL；,p=NULL与未对p赋值不同用途: 避免指针变量的非法引用在程序
6、中常作为状态比较,例 int *p; . while(p!=NULL) . ,5. 零指针,一般形式： void *类型指针;例如: void *p;,表示不指定p是指向哪一种类型数据的指针变量。使用时要进行强制类型转换。,6. 空类型指针,例 char *p1; void *p2; p1=(char *)p2; p2=(void *)p1;,TC中分配内存空间的函数返回一个空类型的指针。 void *malloc(int n)； 例如：int *p= (int *) malloc(2);,main() int *p1,*p2,*p,a,b; a=5;b=9; p1=,运行结果：5,9a=5,
7、b=9max=9,min=5,5,2008,9,2010,2008,2010,2008,例8.3 按先大后小的顺序输出a和b两个整数。,7. 多重指针,一个指针变量的内容就是内存中某个存储区域的地址，这个存储区域中存放的值可以是一个基本数据类型的数据，也可以是另一个存储区域的地址。我们把这种类型的指针叫做多重指针。,二重指针(指向指针的指针)的一般说明形式为： 类型说明符 *指针变量名;,二重指针的使用。main() int *p1, *p2, i = 10; p1= ,void swap(int x,int y) int temp; temp=x; x=y; y=temp;void main
8、() int a=10,b=20; if(ab) swap(a,b); coutaab; pointer_1=,运行结果：5，9也不能达到预期的结果！,值传递,5,9,2000,2002,COPY,5,5,9,例8.5 错误程序之二,swap(int *p1, int *p2) int *p; p=p1; p1=p2; p2=p;main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; cinab; pointer_1=,5,9,2000,2002,COPY,2000,地址传递,2000,2002,运行结果：5，9也不能达到预期的结果！,例8.5 错误程序之三,数组
9、名是表示数组首地址的地址常量!,8.3 数组和指针,一维数组和数组元素的地址,一个整数在内存中占两个连续的存储单元，排在前面的那个存储单元的地址就是这个整数的地址；长整数、实数数组元素的地址同上。数组中的若干个数组元素在内存中是依次连续存放的，占一片连续的内存单元，其中排在前面的那个数组元素的地址就是这个数组的地址。,例8.7 数组以及各个数组元素在内存中的地址,void main()int i, a10;cout index, Address, size:n ;for( i = 0; i 10; i+ )cout ,程序运行结果如下(VC)： index, Address, size:&a
10、0 , 0x12ff54, 4&a 1 , 0x12ff58, 4&a 2 , 0x12ff5c, 4&a 3 , 0x12ff60, 4&a 4 , 0x12ff64, 4&a 5 , 0x12ff68, 4&a 6 , 0x12ff6c, 4&a 7 , 0x12ff70, 4&a 8 , 0x12ff74, 4&a 9 , 0x12ff78, 4Address of a = 0x12ff54size of a = 40,在C+语言中，一维数组的任何一个元素的地址，都可以用其数组名加上一个偏移量来表示。 即: &aia+i *&ai ai*(a+i),ai pi *(p+i) *(a+i)
11、,2. 通过指针引用数组元素,int a10,*p=,a=a+1; a+;,p=p+1; p+; ,void main()int a5,*pa,i;for(i=0;i5;i+)ai=i+1;pa=a;for(i=0;i5;i+) cout*(pa+i):*(pa+i)endl;for(i=0;i5;i+) cout*(a+i):*(a+i)endl;for(i=0;i5;i+) coutpai:paiendl;for(i=0;i5;i+) coutai:aiendl; ,例 数组元素的引用方法,数组名作函数参数，实参与形参的对应关系,3. 数组名或指针作形参,void inv(int x, i
12、nt n) int t,i,j,m=(n-1)/2; for(i=0;i=m;i+) j=n-1-i; t=xi; xi=xj; xj=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); coutThe array has been reverted:n; for(i=0;i10;i+) coutai; coutendl;,m=4,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,1. 实参与形参均用数组,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int *x, int n) int t,*p,*i,*j,m=(n-1)/2; i=x
13、; j=x+n-1; p=x+m; for(;i=p;i+,j-) t=*i; *i=*j; *j=t; main() int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2; inv(a,10); coutThe array has been reverted:n; for(i=0;i10;i+) coutai; cout*p; p=a; inv(p,10); coutThe array has been reverted:n; for(p=a;pa+10;p+) cout*p; p=a; inv(p,10); coutThe array has been reverted:n; fo
14、r(p=arr;parr+10;p+) cout*p;,4. 实参用指针变量,形参用数组,int *p 与 int q10 数组名是指针（地址）常量p=q; p+i 是qi的地址数组元素的表示方法:下标法和指针法， 即若p=q, 则 pi qi *(p+i) *(q+i) 形参数组实质上是指针变量，即int q int *q在定义指针变量（不是形参）时，不能把int *p 写成int p;系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节）；而给q分配2*10字节的内存区,一级指针变量与一维数组的关系,a+i=ai=*(a+i) =&ai0, 值相等，含义不同a+i 表示第i行首地址，指向行a
15、i *(a+i) &ai0，表示第i行第0列元素地址，指向列,对二维数组 int a34,有a-二维数组的首地址，即第0行的首地址a+i-第i行的首地址ai *(a+i)-第i行第0列的元素地址ai+j *(a+i)+j -第i行第j列的元素地址*(ai+j) *(*(a+i)+j) aij,8.4.5 指针与二维数组 1. 二维数组和数组元素的地址,二维数组元素表示形式：（1）a12（2）*(a1+2)（3）*(*(a+1)+2)（4）*(&a00+1*4+2),地址表示：(1) a+1 (2) &a10(3) a1(4) *(a+1)(5)(int *) (a+1),地址表示：(1) &a
16、12(2) a1+2(3) *(a+1)+2(4)&a00+1*4+2,main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int *p; for(p=a0;pa0+12;p+) if(p-a0)%4=0) coutendl; cout*p; ,例 用指针变量指向二维数组的数组元素,( )不能少(*p)说明p是一个指针变量！,(*p)4说明p的值是某个包含4个元素的一维数组的首地址，p是行指针,p指向的一维数组的元素个数和二维数组列数必须相同,定义形式： 数据类型 (*指针名)一维数组的元素个数; 例 int (*p)4;,2. 通过建立指针数组和行指针
17、引用二维数组(),指针数组： 如 int a34, *q4; q0=,可让p指向二维数组某一行如 int a34, (*p)4; p=a;,main() static int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int i,j,(*p)4; for(p=a,i=0;i3;i+,p+) for(j=0;j4;j+) cout*(*p+j); coutendl;,p=a0; p=*a; p=, p0j,例 指向一维数组的指针变量(行指针)应用,for(p=a,pa+3;p+),3. 二维数组名或行指针作函数的形参,通过指针引用二维数组的几种形式：,例 3个学生各
18、学4门课，计算总平均分，并输出第n个学生成绩,main() void average(float *p,int n); void search(float (*p)4,int n); float score34=65,67,79,60,80,87,90,81,90,99,100,98; average(*score,12); search(score,2);,void average(float *p,int n) float *p_end, sum=0,aver; p_end=p+n-1; for(;p=p_end;p+)sum=sum+(*p); aver=sum/n; coutavera
19、ge=“aver;void search(float (*p)4, int n) int i; cout No:“n; for(i=0;i4;i+) cout*(*(p+n)+i);,列指针,行指针,函数说明,float p4,*(*(p+n)+i) pni,例 3个学生各学4门课，计算总平均分，并查找一门以上课 不及格学生， 输出其各门课成绩,*(*(p+j)+i) pji,如有： int a510，(*p)10; p = a ;系统给数组a分配2*5*10个字节的内存区。系统只给变量p分配能保存一个指针值的内存区(2字节)；数组名a的值是一个指向有10个元素的一维数组的指针常量;p=a+i
20、 使 p指向二维数组的第i行;*(*(p+i)+j) aij ;二维数组形参实际上是一个指向一维数组的指针变量， 即: fun(int x 10) fun(int (*x)10) 在函数fun中两者都可以有x+;x=x+2;等操作！ 但在变量定义(不是形参）时，两者不等价;,二维数组与指向一维数组的指针变量的关系,int *p 与 int *q10 系统只给p分配能保存一个指针值的内存区；而给q分配10个内存区，每个内存区均可保存一个指针值 ；指针数组名是二级指针常量；p=q; p+i 是qi的地址；指针数组作形参，int *q 与int *q完全等价；但作为变量定义两者不同。,指针数组与二级
21、指针的关系,例 main( ) char string=“I love China!”; coutstringendl; coutstring+7; ,1. 字符串表示形式(1) 用字符数组实现,8.4 指针与字符串,例 main( ) char *string=I love China!; coutstringendl; string+=7; while(*string) putchar(string0); string+; ,字符指针初始化:把字符串首地址赋给string相当于以下两个语句： char *string; string=I love China!;,*string!=0,(2
22、) 用字符指针实现,*string,例 字符串复制,（1）用字符数组 作参数,void copy_string(char from,char to) int i=0; while(fromi!=0) toi=fromi;i+; toi=0;main() char a=I am a teacher.; char b=You are a student.; coutstring_a=a string_b=b; copy_string(a,b); coutstring_a=a string_b=b;,2. 用指向字符串的指针作函数参数,例10.19 实现字符串复制,void copy_string(
23、char *from,char *to) for(;*from!=0;from+,to+) *to=*from; *to=0;void main() char *a=I am a teacher.123456789; char b80=You are a student.; coutstring_a=aendl;cout string_b=bendl; copy_string(a,b); coutstring_a=aendl;cout string_b=bstr ()而 char *cp; cin cp; (),改为: char *cp,str10; cp=str;cincp; (),3. 字
24、符指针变量与字符数组的分别,char str=“Hello!”; ()char str=“Hello!”; ()char str=H,e,l,l,o,!; ()char *cp=“Hello”; ()int a=1,2,3,4,5; ()int *p=1,2,3,4,5; (),char str10,*cp;int a10,*p;str=“Hello”; ()cp=“Hello!”; ()a=1,2,3,4,5; ()p=1,2,3,4,5; (),字符串用一维字符数组存放;一维字符数组中若有一个元素的值为0，则该数组可当字符串用；字符数组具有一维数组的所有特点;数组名是指向数组首地址的地址常
25、量;数组元素的引用方法可用指针法和下标法;数组名作函数参数是地址传递等;区别存储格式：字符串结束标志;赋值方式与初始化;输入输出方式：%s %c,4. 字符串与数组的关系,char str80;scanf(“%s”,str);printf(“%s”,str);gets(str);puts(str);,例 对字符串排序（简单选择排序）,main() void sort(char *name,int n), print(char *name,int n); char *name=Follow me,BASIC, Great Wall,FORTRAN,Computer ; int n=5; sort
26、(name,n); print(name,n);void sort(char *name,int n) char *temp; int i,j,k; for(i=0;i0) k=j; if(k!=i) temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,例 对字符串排序,void print(char *name,int n) int i=0; char *p; /*p=name0;*/ while(in) p=*(name+i+);printf(%sn,p); ,#define NULL 0void main() char *p; char *name=hello,g
27、ood,world,bye,; p=name+1; printf(%o : %s , *p,*p); p+=2; while(*p!=NULL) printf(%sn,*p+);,运行结果：644 : good bye,用*p可输出地址(%o或%x), 也可用它输出字符串(%s),*(p+)右结合,例 用二级指针处理字符串,函数指针变量赋值:如p=max;,函数返回值的数据类型,专门存放函数入口地址可指向返回值类型相同的不同函数,指向函数的指针变量定义形式： 数据类型 (*指针变量名)(); 如 int (*p)( );,函数指针变量指向的函数必须有函数说明,函数调用形式： c=max(a,b
28、); c=(*p)(a,b); c=p (a,b);对函数指针变量pn, p+, p-无意义,( )不能省int (*p)() 与 int *p()不同,函数指针：函数被存放在内存中一片连续的存储单元内，其中排在最前面的那个存储单元的地址就是这个函数的地址，也叫函数指针，用函数名表示，它是一个地址常量。,8.7 指针与函数,main() int max(int ,int); int a,b,c; scanf(%d,%d,main() int max(int ,int), (*p)(); int a,b,c; p=max; scanf(%d,%d,1. 用指向函数的指针变量调用函数,例 用函数指
29、针变量作参数，求最大值、最小值和两数之和,2. 用指向函数的指针变量作函数参数,函数定义形式： 类型标识符 *函数名(参数表);例 int *f(int x, int y),3. 返回指针值的函数,例 用指针函数实现：有若干学生成绩，要求输入学生序号后，能输出其全部成绩。,main() float score4=60,70,80,90, 56,89,67,88,34,78,90,66; float *search(float (*pointer)4,int n), *p; int i,m; printf(Enter the number of student:); scanf(%d,1指针变量
30、是把其它变量的地址作为内容的变量。指针变量的内容可以是0、NULL和一个确定的地址。2. 地址运算符(&) 返回其操作数的地址。 地址运算符的操作数必须是一个变量(或数组元素)。3. 指针运算符(*) 又称为“间接引用运算符” ，它表示从相应的存储单元中获取某种类型的数据值。4. 指针整数5. 指针1指针26. 指针的关系运算，如：指针1指针27. 在调用带有参数的函数时，如果调用函数要求被调用函数修改参数的值，应该把参数的地址传递给被调用函数，被调用函数用间接引用运算符(*)修改调用函数中的参数的值。,8.6 有关指针操作的小结,指针的数据类型,例 下列定义的含义（1）int *p3;（2）int (*p)3;（3）int *p(int);（4）int (*p)(int);（5）int *(*p)(int);（6）int (*p3)(int);（7）int *(*p3)(int);,第十章 作业,
