《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 孟庆昌 陈海鹏 马鸣远 刘振英 第8章 指 针》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 孟庆昌 陈海鹏 马鸣远 刘振英 第8章 指 针（171页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 指 针,本章介绍指针的概念、指针变量的定义及引用方式、指针变量的运算、利用指针变量构成复杂的数据类型以及指针变量的典型应用等。,8.1 什么是指针,整个内存由连续的存储单元组成，每个存储单元都有惟一的地址编号。内存地址的号码是统一编排的，从0到所装内存的最大值。 在源程序中定义的变量，在编译时就为它们分配相应的内存单元。例如： int x; float t; x=10; t=0.618;,经编译后它们在内存中的存放示意情况如图8-1所示。 程序中不同类型的数据要占用的内存空间的大小是不同的。,在执行程序时，CPU并不直接识别变量的名称，但它知道各变量在内存的地址。所以，在机器内部对变量
2、值的存取是通过各自的地址进行的。 这种在编程时直接按变量名来取变量值的方式称为“直接访问”方式。对变量的访问还有“间接访问”方式。,图8-1 变量在内存中的存放情况,图8-2 间接访问,指针是C语言中的一种数据类型，它表示对应数据在内存中存储单元的地址。简言之，指针是内存地址的别名。 如果一个指针变量的值恰好是另一个变量的内存地址，那么，就说该指针变量指向相应的变量。,图8-3 指针变量指向一个变量,8.2 指针变量的定义,指针变量定义的一般形式是： 类型 *指针变量名； 例如： int *p; /* p是指向整型变量的指针变量*/ char *next; /* next是指向字符型变量的指针
3、变量*/ float *fp; /* fp是指向浮点型变量的指针变量*/ double *dp; /* dp是指向双精度型变量的指针变量*/,对指针变量的定义应注意以下几点。 指针变量名之前的“*”号意味着“指向的指针”，就是说它所修饰的变量是指针变量。 指针变量是用它们所指向的对象的类型来表征的。, 从语法上讲，指针变量可以指向任何类型的对象，包括指向数组、指向别的指针变量、指向函数或指向结构变量等等，从而可以表示复杂的数据类型。例如，有下列数据说明：,char (*ptr)5; /*ptr是指向由5个字符元素构成的数组的指针变量*/ int * ip; /*ip是一个指向“指向整型量的指针
4、变量”的指针变量*/ int * fip( ); /*fip是返回指向整数的指针的函数*/ int (*pti)( ); /*pfi是指向一个返回整数的函数的指针变量*/图8-4 定义指向字符数组的指针变量 int * (*pfpi)( ); /*pfpi是一个指向函数的指针变量，该函数返回指向整数的指针*/,指针变量的类型就是把相应数据说明中的标识符（即变量名）去掉后所余下的部分。例如: char（*ptr）5；,图8-4 定义指向字符数组的指针变量,应注意，对ptr进行上述定义之后，仅表示它“能够”指向由5个元素构成的字符数组，但并未实际指向某个数组。 指针变量也占用内存单元，而且所有指针
5、变量占用内存单元的数量都是相同的。 例如： int a，*ap； double *dp，var；,8.3 指针变量的引用,8.3.1 &运算符 &是单目运算符，其作用是取出操作对象在内存单元的地址。它所作用的操作对象必须是变量或者数组元素。,&不能作用于表达式或者常量， 例如： int a，b； double var； char name10；,那么，&a, &b, &var, &name0 &name9等表达式都是合法的。然而，表达式&(a+1)，&(a+b)，&5， &(var*3.14)，&name都是非法的。 另外，&运算符也不能作用于寄存器类变量。,8.3.2 *运算符,运算符*也是
6、单目运算符，其作用是访问操作对象所指向的变量。它所作用的操作对象必须是指针变量或指针表达式，就是说，这些对象都已指向内存中确切的单元。例如： int *p; p= *p=99；,因此，当p指向a之后，*p就等同于a，可完全当成一个整数变量来使用。 在程序中使用指针变量进行间接访问之前，必须给它们赋初值，使它们指向相应的变量。,一个指针变量只能指向同一类型的变量。 指针变量的间接访问就是该指针变量所指向的变量。,8.4 指针变量的运算,址量并不是整数，指针变量的取值和运算始终与内存地址的表示关联在一起。 指针变量的运算可以包括以下几个方面。 （1）所有类型的指针变量都可置为NULL，其值是0。N
7、ULL指针也称作空指针，在程序中通常用它作为某种标志（如链表的末尾、函数调用失败等）。,（2）可以把一个地址值赋给同类型的指针变量。为指针变量赋值的方式有以下几种。 利用单目运算符&取出运算对象的地址，然后赋给相应的指针变量。 将一个变量的地址赋给指针变量时，要求二者的基本类型必须相同。, 同类型的指针变量间可进行赋值运算，使二者指向同一对象。例如： int a，*pi，*pj； pi=,图8-5 两个指针变量都指向a, 利用强制类型转换符可实现不同类型指针变量间的交叉赋值。例如： int a,*pa； float f,*pf； 那么， pa=(int *), 对指向字符的指针变量赋初值可采用
8、特殊形式用字符串赋值。例如： char *ptr1； ptr1=“How are you!“;,在使用指向字符的指针变量时还要注意，不能利用下述方式对它赋初值： char *ptr； scanf(“%s”, ptr)； （3）指针变量的引用可以像简单变量一样出现在表达式中。,例8-1 指针简单应用示例。 int a = 0，1，2，3，4； main( ) int i，*p1，*p2； for(i=0; i=4; i+) printf(“%d“, ai);,printf(“n“); for(i=0; i=4; i+) p1= ,printf(“n“); for(i=4;i=0; i ) p1=
9、 ,运行结果是: 0 1 2 3 4 0*1*2*3*4* 4!3!2!1!0! （4）指向同一数组的两个指针变量可以进行比较。,同一数组的元素所占的内存空间是连续分配的，而不同数组所占空间的分配情况是不固定的。 例8-2 用指针变量方式编写函数reverse（s），实现将字符串s的字符全部首尾颠倒。如图8-6所示。,图8-6 字符串首尾颠倒,#include stdio.h #define N 50 void reverse(char *s); int strlen(char *a); main( ) ,char bufN; printf(“Input a stringn“ ); scanf
10、(“%s“, buf ); reverse(buf); printf(“%s“, buf); return(0); ,void reverse(char *s) int c, k; char *p; k=strlen(s); for(p=s+k1; sp; s+,p ) c=*s; *s=*p; *p=c; , int strlen(char *a) int n=0; while(*a+ != 0) n+; return(n); ,（5）指针变量可以执行增量运算。例如： char *s=“Programming languages“; while (*s) putchar (*s+);,需注意
11、指针变量增1减1的含义：指针变量每执行一次增1操作，就指向后面一个数组元素。 另外，要注意*和+、 连用时的结合性。如*s+等价于* (s+) 。,*+s等价于* (+s)，+*s等价于+(*s)，而(*s)+是取出s所指单元的内容，然后该内容增1。 对于 和*连用时也有类似情况。 （6）指向同一数组的两个指针变量可以相减 。,（7）指针变量可以加上或减去一个整数。 注意，这里的整数是表示相对指针变量所指当前位置的位移。例如： int a10，*p； p= 那么表达式 p+n 就表示数组a第n个元素的地址，即&an。,图8-7 指针变量加减整数,另外，p+1与p+有区别。 指针变量的计算始终是
12、一致的，所有指针变量操作都自动考虑到指针变量所指对象的类型，在程序中不需要做什么改动。,8.5 指针变量和数组,指针和数组有着特殊的关系。当你利用下标形式存取一个数组元素时，实际上是在使用指针进行操作。 数组在内存的起始地址就称作数组的指针，而数组元素在内存单元的地址称作数组元素的指针。,8.5.1 数组的指针和数组元素的指针变量,不带方括号的数组名就是该数组的指针，它指向其第0个元素。这样，如果我们有如下定义： int data5; 那么，data就是第0个数组元素的地址。,但必须注意，数组名是常量，对数组名不能当作指针变量使用。例如：像data+，&data，data=&a之类的表达式都是
13、非法的。,例8-4 显示有效数组元素的地址。 /* Demonstrates the relationship between addresses and */ /* elements of arrays of different data types. */ #include main( ) ,short s10, *sp; int a10, *ap,i; float f10; double d10; sp=s; ap=a;,/*Print the table heading */ printf(“%19s%12s%12s%12s“,“Short“,“Integer“,“Float“,“Do
14、uble“); printf(“n=“); printf(“=“);,/*Print the addresses of each array element. */ for(i=0;i10;i+) printf(“nElement %d:%lu*%lu*%lu*%lu“,i,(unsigned long)sp+, (unsigned long)(ap+i),(unsigned long) ,8.5.2 利用指针变量引用数组元素,数组名就表示该数组的首地址。在程序中通过下标引用数组元素，经过C编译之后，下标值的计算就变为“基址+位移”的计算，而引用元素的值就变为间接存取对应单元的内容。,图8-8
15、 引用数组元素的内部实现,如果定义p为指向数组data的指针变量： int *p=data； 那么，p的值就表示数组data的基址，而（p+i）实现“基址+位移”的运算，其值恰好是数组data第i个元素的地址，即&datai。,一个指向数组的指针变量在程序中也能够以数组名的形式出现。 p0就等价于data0，p1等价于data1，p4等价于data4。 例8-5 函数strcpy( s , t ) , 它把字符串t复写到字符串s中。, 用数组方案实现： void strcpy(char s , char t ) /* copy t to s */ int i; i=0; while(si=ti)! = 0 ) i+； ,为了进一步对比，写一个strcpy( )的指针方案： void strcpy(char *s , char *t ) /* copy t to s; pointer version 1 */ while(*s = *t) != 0 ) s+; t+; ,在函数定义中形式参数的定义 char s ； 和 char *s； 完全等价， 事实上，当主调函数把一个数组名传给被调函数时，并不是把整个数组都传过去C语
