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1、C 语言程序设计课程教案表课时安排 2授课题目第二章 基本数据类型和表达式（3） 授课时间教学目的和要求1掌握：指针运算2了解：位运算符及逗号运算符教学内容1基本内容：（1）指针运算（2）其他运算符及表达式2重点：指针变量的定义与应用、指针运算3难点：指针运算讲课进程和时间分配、地址与指针的概念 （15 分钟）（1）变量的指针与变量的值1)地址:在计算机中，把内存区划分为一个一个的存储单元，每个单元为一个字节（位） ，它们都有一个编号，这个编号就是内存地址板书上面这个图，以便使学生更好地理解内存地址。如有定义：char c=A; int a=3; 则所占内存情况如下：注意：c 和 a 的地址可
2、能相邻，也可能不相邻，是由系统分配的，我们不用关心。【例 2.11】输出变量的值和变量的指针(地址) 。main()int a=10,b=20； char c=X,d=Y；201 202 203主任办公室 书记办公室 秘书办公室 float e=5.6,f=-2.8； printf(“%d,%dn”,a,b)；printf(“%c,%cn”,c,d)；printf(“%f,%fn”,e,f)；printf(“%p,%p,%p,%p,%p,%pn”,a,b,c,d,e,f)； 输出结果:12,20通过上述例题，使学生区分变量的值和变量地址（指针）两个专业术语。（2）变量的指针和指针变量C 语言中
3、一个变量所分配的内存空间首字节地址，称为该变量的指针(地址)。一个指针变量的值是存放另一个变量的地址。例如： int a=10,*p;p=&a; 将变量 a 的地址赋给指针变量 p,如图 2-9 所示。2、指针变量的定义与引用 （20 分钟）（1）指针变量的定义指针变量的定义格式：数据类型 *；说明：“*”表示该变量为一个指针变量。为指针变量名，取名规则与一般变量取名规则相同。例 ：int *p1； /*定义 p1 为指向整型变量的指针变量*/char *c1； /*定义 c1 为指向字符型变量的指针变量 */ float *f1； /*定义 f1 为指向实型变量的指针变量 */以上定义的 3
4、 个指针变量，其中，p1 可以存放整型变量的地址；c1 存放字符型变量的地址；f1 存放实型变量的地址。（2）与指针有关的两个运算1） & 取地址运算符作用：取变量内存单元的地址。取变量地址的运算符“&”在前面输入语句时已经使用过。如：scanf(“%d”,&a);/*向变量 a 的地址中输入数据 */一个指针变量只能指向其定义中所说明的数据类型。例：int a,*p1；char c,*c1;p1=&a； /*把变量 a 的地址赋给指针变量 p1 */c1=&c; /*把变量 c 的地址赋给指针变量 c1 */以上定义的 p1、c1 两个指针变量，p1 的值是变量 a 的指针；c1 的值是变量
5、 c 的指针。2） * 取内容运算符作用：取指针变量所指变量的值，又称间接访问运算符考虑：存储单元的地址与变量间有什么样的关系?看下面例子:用现实生活中的例子使学生更好地理解上述问题，并找到两者之间联系。主任办公室 书记办公室 教学秘书办公室201 202 203此处房间相当于存储单元、房间号相当于地址、 “主任办公室”等相当于变量名。因此，对存储单元的访问，既可以通过变量名来实现，也可以通过地址来访问。结论：对一个变量的访问（访问是指存、取其值或赋值等操作）有两种方式：直接访问间接访问直接访问：即直接通过变量名所对应的地址访问数据。例：main()int a=5； printf(“a=%dn
6、”,a)； 运行结果：a=5通过变量名 a 与地址的对应关系，找到 a 的地址，然后从地址中取出数据 5 输出间接访问：即通过一个指针变量来访问数据。间接访问即先把某一变量的地址保存在一个指针变量中，若对该变量的数据进行操作，先要找到保存该变量地址的指针变量，然后从指针变量中取出保存的地址，再从地址中取出数据进行运算。例：main()int a=10,*p； p=&a； /* 将变量 a 的地址赋给指针变量 p */printf(“a=%dn”,*p)；/* *p 是取出 p 所指向的变量 a 的地址 65500 中的值*/运行结果：a=10 （3）指针变量的定义与引用指针变量的初始化的一般格
7、式如下：数据类型 *=&变量名；例：int a,*p=&a； 指针变量初始化的过程是：系统按照所定义的类型，在内存中为变量 a 与指针变量 p分配存储空间。同时，将变量 a 的地址送给指针变量 p 中。在上面的定义中，p 指向 a。定义指针变量的目的是，为了通过指针变量去引用（访问）内存单元。当一个指针变量得到一个变量的地址后，就可以用指针对变量进行操作。【例 2.12】用两种方式输出变量的值。main() int a=10,b=20;int *p1=&a；/*指针变量的初始化*/int *p2=&b；printf(“a=%d，b=%dn”,a,b)；printf(“*p1=%d,*p2=%d
8、n”*p1,*p2)； 运行：a=10,b=20*p1=10,*p2=20分析结果：第一个打印语句 printf(“a=%d，b=%dn”,a,b)；是用直接方式输出。第二个printf(“*p1=%d,*p2=%dn”*p1,*p2)；是用间接访问方式输出，其执行过程是： a 的地址赋给指针变量 p1，b 的地址赋给指针变量 p2。p1 指向 a,p2 指向 b(如图 2-11 所示)。*p1 和*p2 是分别从其内存单元中取出的值 65500 和 65502。然后，从地址 65500、65502 中分别取出值 10、20 输出。以上表明：当 p1=&a;则 p1 的值是 a 的地址；*p1
9、 是 a 的值，即*p1 与 a 等价。对某一个变量进行运算，可以用两种方法来进行:用变量名； 用指针运算符“*”，取指针变量所指变量的值。【例 2.13】分析程序运行结果。main() int a=10,b=8,c,d,*p1,*p2； p1=&a;p2=&b； c=*p1+*p2； d=*p1-*p2；Printf(“a+b=%dn”,c)；Printf(“a-b=%dn”,d)； 运行结果：a+b=18a-b=2说明：p1 的值是 a 的地址，*p1 是取 p1 所指变量的值，即 a 的值，所以*p1 与 a 等价。同理，*p2 与 b 等价。所以有：c=*p1+*p2 与 c=a+b
10、等价；c=*p1-*p2 与 c=a-b 等价。 3、指针运算 （20 分钟）指针运算就是地址运算。（1）指针的算术运算1)指针加、减整数的运算设：p 为指针变量，n 为正整数。则表达式 p+n，为 p 的当前值后面第 n 项数据的地址。p+n 与 p 之间有多少个单元，与 p 所指向的数据类型有关。如 int 型变量在内存占 2 个字节，若 p 为指向 int 型变量，p+,指针自动向后移动 2 个字节,p+2 则向后移动 4 个字节。同理，表达式 p-n 为 p 的当前值前移第 n 项数据的地址，-p ，则 p 前移动 2 个字节。因此，p+n 是按数据类型存储单元比例增大，而不是直接加
11、n。所以有：int a,*p1; p1=&a;char c,*pc;pc=&c;float f,*fp;fp=&f;p1+2; /*p1 向后移动 4 个字节*/pc+2; /*pc 向后移动 2 个字节*/pf+2; /*pf 向后移动 8 个字节*/同理：p1-3; /*p1 向前移动 6 个字节*/pc-2; /*pc 向前移动 2 个字节*/pf-2; /*pf 向前移动 8 个字节*/两个指针相加无意义2)指针变量自加自减运算仍设 p 为指向 int 型的指针变量。下面由运算符+、-作用于指针 p，构成 4 个表达式。*p+ 取 p 的当前值，然后 p=p+1,即指针向后移动 2 个
12、字节。*p- 取 p 的当前值，然后 p=p-1, 即指针向前移动 2 个字节。 。*（+p）指针向后移动 2 个字节，然后取 p 的当前值。*（-p）指针向前移动 2 个字节，然后取 p 的当前值。指针向前（-）或向后（+）移动的字节数，与定义的指针类型有关。（2）指针的赋值运算可以把一个变量的地址赋值给一个指针变量，或者将一个有确定指向的指针变量的值，赋给另一个相同类型的指针变量。如：int a,b,*p1,*p2; /* 定义 2 个整型变量及 2 个指向整型变量的指针变量 */p1=&a; /* 变量 a 的地址赋给 p1 */p2=p1; /* p1 的值赋给 p2 ,即 p1,p2
13、 同时指向变量 a */(3)指针的关系运算指向同类型的两个指针 p1 与 p2，如，p1 值所表示的地址码在 p2 值所表示的地址码之前时，表达式 p1） ，由于位操作是按二进制进行运算，所以运算量一般为无符号整型或字符型。操作数可以是常量、变量或表达式 。（1）按位与（&）操作规则：参加运算的两个运算量，如果两个相应的位均为 1，则该位的结果为 1，否则为 0。即：0&0=0 0&1=0 1&0=0 1&1=1 例如：01000001 & 01000010 （按位与& ）01000000 （结果）按位与的主要用途为：1)清零。要将一个运算量的每个位清零（屏蔽） ，例如 a 的值为 1101
14、101，b 的值为11110000，a&b 的结果是 11010000，相当于把 a 的低 4 位屏蔽，高 4 位不变。2)取一个数中的某些位。若要把某数的某些二进制位取出来，可以把其它位清零，把需要取出的位作按位与即可。（2）按位或|操作规则：参加运算的两个运算量，其相应的位中只要有一个为 1，则该位的结果为1，否则为 0。即：0|0=00|1=11|0=11|1=1例如：01000001 | 01000010 （按位或| ）01000011 （结果）按位或常用来对一个数的某些位置为 1。一个数为 a，要将其低字节全置为 1，即低字节为 11111111，可将该数与 255（十六进制为 FF,二进制为 11111111）按位或即可。 （3） 按位异或（）操作规则：参加运算的两个运算量，当相应位相同时，其结果在该位为 0，相应位不同时，其结果在该位为 1，即按位相加，但不进位。即：00=001=110=111=0例如：01000001
