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1、C程序设计,第10章 指针,指针是C语言中的一个重要概念，也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用它，可以有效地表示复杂的数据结构；能动态分配内存；方便地使用字符串；有效而方便地使用数组；在调用函数时能获得1个以上的结果；能直接处理内存单元地址等，这对设计系统软件是非常必要的。掌握指针的应用，可以使程序简洁、紧凑、高效。每一个学习和使用C语言的人，都应当深入地学习和掌握指针。可以说，不掌握指针就是没有掌握C的精华。,10.1 地址和指针的概念,变量的属性：名、值和地址 变量的访问方式：直接访问、间接访问 变量的地址称为该变量的“指针” 指针变量是存放地址的变量,10.2 变量的指针和指向变量
2、的指针变量,变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量，它用来指向另一个变量。为了表示指针变量和它所指向的变量之间的联系，在程序中用“*”符号表示“指向”。如果已定义i_pointer为指针变量，则(*i_pointer)是i_pointer所指向的变量。,10.2.1 定义一个指针变量,C语言规定所有变量在使用前必须定义，指定其类型，并按此分配内存单元。指针变量不同于整型变量和其他类型的变量，它是用来专门存放地址的，必须将它定义为“指针类型”。 定义指针变量的一般形式为 基类型 * 指针变量名; 可以用赋值语句使一个指针变量得到另一个变量的地址，从而使它指向一个该变量。,在定义指
3、针变量时要注意两点：,(1)指针变量前面的“*”表示该变量的类型为指针型变量 (2)在定义指针变量时必须指定基类型,10.2.2 指针变量的引用,指针变量中只能存放地址(指针)，不要将一个整数(或其他非地址类型的数据)赋给一个指针变量。 有两个有关的运算符： (1) int * pointer_1, * pointer_2; a=100; b=10; pointer_1= ,对“ scanf(“%d, %d”, ,10.2.3 指针变量作为函数参数,函数的参数不仅可以是整型、浮点型、字符型等数据，还可以是指针类型。它的作用是将一个变量的地址传送到另一个函数中。,例10.3题目要求同例10.2，
4、即对输入的两个整数按大小顺序输出,#include void main() void swap(int * p1, int * p2); int a, b; int * pointer_1, *pointer_2; scanf(“%d, %d”, ,void swap(int * p1, int * p2) int temp; temp=*p1; *p1=*p2; *p2=temp; ,例10.4输入a、b、c这3个整数，按大小顺序输出,void main() int a,b,c,*p1,*p2,*p3; scanf(“%d,%d,%d”, ,void exchange(int *q1,int
5、 *q2,int * q3) if(*q1*q2) swap(q1,q2); if(*q1*q3) swap(q1,q3); if(*q2*q3) swap(q2,q3); void swap(int *pt1,int * pt2) int temp; temp=*pt1; *pt1=*pt2; *pt2=temp; ,10.3 数组与指针,一个变量有地址，一个数组包含若干元素，每个数组元素都在内存中占用存储单元，它们都有相应的地址。指针变量既然可以指向变量，当然也可以指向数组元素(把某一元素的地址放到一个指针变量中)。所谓数组元素的指针就是数组元素的地址。 引用数组元素可以用下标法(如a3)
6、，也可以用指针法，即通过指向数组元素的指针找到所需的元素。使用指针法能使目标程序质量高(占内存少，运行速度快)。,10.3.1 指向数组元素的指针,定义一个指向数组元素的指针变量的方法，与以前介绍的指向变量的指针变量相同。 例如： int a10; int * p; p=,10.3.2 通过指针引用数组元素,假设p已定义为一个指向整型数据的指针变量，并已给它赋了一个整型数组元素的地址，使它指向某一个数组元素。如果有以下赋值语句： *p=1; 表示将1赋给p当前所指向的数组元素。,如果p的初值为 p=a; for(i=0; i10; i+) scanf(“%d”, p+); printf(“n”
7、); for(i=0; i10; i+, p+) printf(“%d “, *p); printf(“n”); ,10.3.3 用数组名作函数参数,如果一个实参数组，要想在函数中改变此数组中的元素的值，实参与形参的对应关系有以下4种情况 (1)形参和实参都用数组名 (2)实参用数组名，形参用指针变量 (3)实参形参都用指针变量 (4)实参为指针变量，形参为数组名 例10.7将数组a中n个整数按相反顺序存放 例10.8用实参指针改写例10.7,例10.9用选择法对10个整数按由大到小顺序排序,10.3.4 多维数组与指针,用指针变量可以指向一维数组中的元素，也可以指向多维数组中的元素。但在概念
8、上和使用上，多维数组的指针比一维数组的指针要复杂一些。,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数组包含三行，即3个元素：a0、a1、a2。而每一个元素又是一个一维数组，它包含4个元素(即4个列元素)。例如，a0所代表的一维数组又包含4个元素：a00、a01、a02、a03。可以认为二维数组是“数组的数组”，即二维数组a是由3个一维数组所组成的。 例10.10输出二维数组有关的值,2、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10.11用指针变量输出二维数组元素的值 (2)指向由m个元素组成的一
9、维数组的指针变量 例10.12输出二维数组任一行任一列的值,3、用指向数组的指针作函数参数,一维数组名可以作为函数参数传递，多维数组名也可作函数参数传递。在用指针变量作形参以接受实参数组名传递来的地址时，有两种方法: 1、用指向变量的指针变量 2、用指向一维数组的指针变量 例10.13有一个班，3个学生，各学4门课，计算总平均分数以及第n个学生的成绩 例10.14在上题基础上，查找有一门以上课程不及格的学生，输出他们的全部课程的成绩,10.4 字符串与指针10.4.1 字符串的表示形式,在C程序中，可以用两种方法访问一个字符串 (1)用字符数组存放一个字符串，然后输出该字符串。 例10.15定
10、义一个字符数组，对它初始化，然后输出该字符串 (2)用字符指针指向一个字符串 例10.16定义字符指针 例10.17将字符串a赋值为字符串b 例10.18用指针变量来处理例10.17问题,10.4.2 字符指针作函数参数,将一个字符串从一个函数传递到另一个函数，可以用地址传递的方法，即用字符数组名作参数，也可以用指向字符的指针变量作参数。在被调用的函数中可以改变字符串的内容，在主调函数中可以得到改变了的字符串。 例10.19用函数调用实现字符串的复制 (1)用字符数组作参数 (2)形参用字符指针变量,10.4.3 对使用字符指针变量和字符数组的讨论,虽然用字符数组和字符指针变量都能实现字符串的
11、存储和运算，但它们两者之间是有区别的，不应混为一谈，主要有以下几点。 (1)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，决不是将字符串放到字符指针变量中。 (2)赋值方式。 (3)对字符指针变量赋初值。 (4)如果定义了一个字符数组，在编译时为它分配内存单元，它有确定的地址。而定义一个字符指针变量时，给指针变量分配内存单元，在其中可以放一个字符变量的地址，也就是说，该指针变量可以指向一个字符型数据，但如果未对它赋予一个地址值，则它并未具体指向一个确定的字符数据。 (5)指针变量的值是可以改变的。 例10.20改变指针变量的值 例10.21用带下标的字符指针变量
12、引用字符串中的字符 (6)用指针变量指向一个格式字符串，可以用它代替printf函数中的格式字符串。,10.5 指向函数的指针10.5.1 用函数指针变量调用函数,可以用指针变量指向整型变量、字符串、数组，也可以指向一个函数。一个函数在编译时被分配给一个入口地址。这个函数的入口地址就称为函数的指针。可以用一个指针变量指向函数，然后通过该指针变量调用此函数。 例10.22求a和b中的大者,说明：,(1)指向函数的指针变量的一般定义形式为 数据类型 (*指针变量名) (函数参数表列); (2)函数的调用可以通过函数名调用，也可以通过函数指针调用(即用指向函数的指针表量调用)。 (3)“int (*
13、p)(int,int);”表示定义一个指向函数的指针变量p，它不是固定指向哪一个函数的，而是表示定义了这样一个类型的变量，它是专门用来存放函数的入口地址的。 (4)在给函数指针变量赋值时，只需给出函数名而不必给出参数。 (5)用函数指针变量调用函数时，只需将(*p)代替函数名即可，在(*p)之后的括号中根据需要写上实参。 (6)对指向函数的指针变量，像p+n、p+等运算是无意义的。,10.5.2 用指向函数的指针作函数参数,函数指针变量通常的用途之一是把指针作为参数传递到其他函数。函数的参数可以是变量、指向变量的指针变量、数组名、指向数组的指针变量等。函数的指针也可以作为参数，以实现函数地址的
14、传递，这样就能够在被调用的函数中使用实参函数。 例10.23设一个函数process，在调用它的时候，每次实现不同的功能。输入a和b两个数，第一调用process时找出a和b中大者，第二次找出其中小者，第三次求a与b之和,10.6 返回指针值的函数,一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。其概念与以前类似，只是返回的值的类型是指针类型而已。 这种返回指针值的函数，一般定义形式为 类型名 * 函数名(参数表列); 例10.24有若干个学生的成绩(每个学生有4门课程)，要求在用户输入学生序号后，能输出该学生的全部成绩。用指针函数来实现 例10.25对上例中的学
15、生，找出其中不及格课程的学生及其学生号,10.7 指针数组和指向指针的指针10.7.1 指针数组的概念,一个数组，若其元素均为指针类型数据，称为指针数组，也就是说，指针数组中的每一个元素都相当于一个指针变量。一维指针数组的定义形式为 类型名 * 数组名数组长度; 例如：int * p4; 例10.26将若干字符串按字母顺序输出,10.7.2 指向指针的指针,在掌握了指针数组的概念的基础上，下面介绍指向指针数据的指针变量，简称为指向指针的指针。 例10.27使用指向指针的指针 例10.28指针数组的元素指向整型数据,10.7.3 指针数组作main函数的形参,指针数组的一个重要应用是作为main
16、函数的形参。在以往的程序中，main函数的第一行一般写成以下形式： void main() 括号中是空的。实际上，main函数可以有参数，例如： void main(int argc, char * argv),10.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结10.8.1 有关指针的数据类型的小结,10.8.2 指针运算小结,(1)指针变量加(减)一个整数 (2)指针变量赋值 (3)指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何变量 (4)两个指针变量可以相减 (5)两个指针变量比较,10.8.3 void指针类型,ANSI新标准增加了一个“void”指针变量，即可定义一个指针变量，但不指定它是指向哪一种类型数据的。ANSI C标准规定用动态存储分配函数时返回void指针，它可以用来指向一个抽象的类型的数据，在将它的值赋给另一指针变量时要进行强制类型转换使之适合于被赋值的变量的类型。,小结,在本章中介绍了指针的基本概念和初步应用。应该说明，指针是C语言中重要的概念，是C的一个特色。使用指针的优点：(1)提高程序效率；(2)在调用函数时变量改变了的值能够为主调函数使用，即
