《C语言－－程序设计导论 教学课件 ppt 作者 崔雅娟 第七章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言－－程序设计导论 教学课件 ppt 作者 崔雅娟 第七章（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章的主要内容包括： 指针 指针与变量 指针与数组 指针与函数,第七章 指针,回首页,内存地址：计算机内存的组织方式是把所有单元顺序排列，每个单元有一个顺序编号，称单元的地址。形象化地叫指针 地址本身也是用二进制编码的，任何数据对象在它被使用的时候，都必然有一个确定的存储位置，占据着确定数目的存储单元。 存储在内存的数据，最终都是根据其存储位置，通过存储单元的地址访问的。 任何变量，在其存在期间，总有一个确定的、固定的存储位置，即固定的地址。变量地址可能作为数据来操作。 指针变量是C语言提供的一种操作变量地址的机制。指针变量中保存的是其它对象的地址。 通过指针变量，可以进行对有关对象的访问和处
2、理。 讨论C语言操作指针变量和普通变量的特点，什么是直接存取？什么是间接存取？ 讨论使用指针进行程序设计的好处,7.1 地址和指针的概念,7.2.1 指针的定义 1. 定义指针变量的一般形式如下： 类型名 *指针变量名1，*指针变量名2，. *指针变量名n ; 2. 空指针 空指针是一个特殊的指针，它的值是0，C语言中用符号常量NULL（在stdio.h中定义）表示这个空值，并保证这个值不会是任何变量的地址。空指针对任何指针类型赋值都是合法的。一个指针变量具有空指针值表示当前它没有指向任何有意义的东西。 3. viod指针 （void *）类型的指针叫通用指针，可以指向任何的变量，C语言允许直
3、接把任何变量的地址作为指针赋给通用指针。 当需要使用通用指针所指的数据参加运算时，需要写出类型强制转换。如通用指针gp所指空间的数据是整型数据，p是整型指针，用下式转换： p=(int *)gp;,7.2 指针的定义、使用和运算,7.2.2 指针的操作 指针赋值 取地址运算（一元运算符&）和指针赋值 (2) 指针变量赋值 (3) 通过标准函数获得地址值 2. 间接运算（一元运算符*） 将一元运算符*放在指针变量名前，也可以是地址前，效果是由一个指针得到被它指向的变量，可以像使用普通变量一样使用该表达式。 3. 移动指针 移动指针就是对指针变量加上或减去一个整数、或通过赋值运算，使指针变量指向相
4、邻的存储单元。因此，只有当指针指向一串连续的存储单元时，指针移动才有意义。,7.2 指针的定义、使用和运算,7.2.2 指针的操作 3. 移动指针 对指针进行加、减运算中，数字“1”不再代表十进制数“1”，而是1个存储单元长度，整型变量存储单元长度是2个字节，整型指针移动1个存储单元就是移动2个字节，双精度变量存储单元长度是8，双精度型指针移动1个存储单元就是移动8个字节，依此类推。 程序中移动指针时，不论指针的基类型是什么，只需简单地加、减一个数而不必去管它的具体长度，系统将会根据指针的基类型自动确定位移的字节数 最常用的移动操作就是加一和减一操作+、-。它们分别代表指针向地址值增大的方向移
5、动一个存储单元和指针向地址值减少的方向移动一个存储单元。 两个指向同一串连续单元的指针可以进行相减的运算，结果是两个指针之间元素的个数，可以通过赋值使两个指针指向同一个单元。,7.2 指针的定义、使用和运算,7.2.2 指针的操作 4. 指针比较 两个指针指向同一串连续的存储单元时，可以在关系表达式中对其进行比较，判断指针的位置关系，两个指针变量的值相等，表示它们指向同一个存储单元。还可进行是否是空指针的判断。 指针基类型对指针相关操作的约束和限制： （1）基类型使指针只能指向基类型定义的一类变量。 （2）限制引用操作满足基类型的约束。（范围、运算、内存表示） （3）限制指针移动操作的跨度。,
6、7.2 指针的定义、使用和运算,7.2.3 指针变量的初始化 指针变量在定义时可以用任何合法的指针（地址）值进行初始化。 如果在定义指针变量时没有进行初始化，全局变量和局部静态变量将被自动地初始化为空指针（0）。局部自动变量、寄存器变量将不自动初始化，这些变量建立后的值不能确定。一定要有明确的变量关联后，才能使用这些变量。 7.3函数与指针 形式： 类型名 函数名(类型名 形参1，类型名 形参2) /* 头部 */ 说明部分 /* 函数体*/ 语句部分 ,7.2 指针的定义、使用和运算,7.3.1 指针作函数参数 若函数的形参为指针类型，调用该函数时，对应实参必须是基类型相同的地址值或已指向某
7、个存储单元的指针变量。虽然实参和形参之间还是值传递方式，但由于传递的是地址值，所以形参和实参指到了同一个存储单元，函数中，通过形参操作的存储单元，与实参所指是同一单元，因此实参的值发生了改变。利用此形式，可以把两个或两个以上的数据从被调用函数中返回到调用函数。 当需要通过函数改变变量值时，使用指针作函数参数。 7.3.2 返回指针的函数 指针是变量，可以由函数返回。返回指针的函数定义方法： 类型名 *函数名(类型名 形参1，类型名 形参2) 说明部分 语句部分 ,7.3函数与指针,7.3.2 返回指针的函数 函数体内，return语句的表达式的值必须是地址。 返回值可在任何有意义的引用处使用。
8、 7.3.3 函数指针 函数指针提供了用指针调用函数的机制（间接调用）。 通过函数名得到的是函数的入口地址。函数指针变量存储的是函数的入口地址。 函数指针变量的定义形式为： 类型名 （*指针变量名）（参数类型表）； (*p)()表示p是一个指向函数入口的指针变量，它不固定指向哪一个函数，只是定义了这样一个类型的变量，专门存放函数的入口地址，程序中可以先后指向不同的函数。,7.3函数与指针,7.3.3 函数指针 使用函数指针的步骤： (1) 定义函数指针变量。形如int *p()； (2) 函数指针变量赋值：如 p = 函数名；只需给出函数名，不必给出参数。 (3) 通过函数指针调用函数：如 c
9、 = （*p）(实参); 调用由p指向的函数，返回值赋给c。 讨论函数指针和返回指针的函数在定义形式上的差别。 7.3.4 函数体内指针 函数体内的指针有可能通过与指针形参的赋值等操作，指向函数体外的存储单元，因此有可能改变调用函数环境中的值,7.3函数与指针,C语言数组和指针的关系极其密切。通过指针访问数组元素的机制是C语言特有的。 7.4.1一维数组和指针 7.4.1.1数组名和地址关系 数组名在C语言中被处理成一个地址常量，也就是数组所占连续存储单元的起始地址，一旦定义，数组名永远是数组的首地址，在其生存期不会改变。 不能给数组名重新赋值。但可以用在数组名后加一个整数的办法，依次表达数组
10、中不同元素的地址。 如 int a10; a与&a0是等价的，a1的地址是a+1，可用&a1表示。 对数组元素a3，可以用*(a+3)来引用，也可以用*&a3来引用。,7.4 数组和指针,7.4.1.1数组名和地址关系 例 通过数组首地址引用数组元素，输出数组中全部元素。 #include main() int i,a=1,2,3,4,5; for (i=0;i5;i+) printf(“%d “,*(a+i); 通过a+i，依次指向了a数组的每一个元素。 使用*(a+i)引用每一个元素的值。 讨论C编译对数组元素寻址的操作过程。,7.4 数组和指针,7.4.1.2 通过指针引用一维数组元素
11、通过指针引用一维数组元素需要一个指向数组元素的指针变量，它的基类型与数组元素的类型相同。 通过指针引用数组元素是C语言提供的一种高效数组访问机制。 设 p指向数组a某元素地址。则： *p = 5; 将对应数组元素赋值 5。 p+1 或（p+）也是指针，指向数组下一个元素。 p+5; 指向p所指元素的后第五个元素。 p-1 指向p所指元素的前一元素。 指针有效范围必须满足数组空间的限制，避免越界访问。这个问题与数组下标越界问题的控制同样重要。 讨论使用指针引用数组元素与下标法引用数组元素的比较,7.4 数组和指针,7.4.1.3 通过带下标的指针变量引用一维数组元素 C语言中，一对方括号不仅用作
12、表示数组元素的记号，而且是一种运算符，表示要进行变址运算，在一个基地址上加上相对位移形成一个新地址。 设：p指向s数组的首地址时，表示数组元素si的表达式也可以是pi。实际上，p不一定要指向s的首地址，如果p= 即p指向s2，则p+3指向s5，p3引用的数组元素是s5。 且有五种表示s数组元素si的方法： (1)si (2) *(s+i) (3) *(p+i) (4) pi (5)p指向si使用*p表示si,7.4 数组和指针,7.4.1.4 指针、数组和函数 数组名作函数形参，实质上是一个相应类型的指针参数。 如：int fun( int a)与int fun(int *d) 是完全等价的。
13、 从形参形式上看，传递一个数组名和一个简单变量地址的方式没有任何区别，函数中无法使用sizeof判定数组实际参数的元素个数。要在函数中知道数组元素个数（操作元素个数），应在参数中传入显式的整型值。 7.4.2多维数组和指针 7.4.2.1二维数组和地址 用于说明概念的实例定义：int a34,*p; 1. 二维数组由若干个一维数组组成。 二维数组是由一维数组为元素组成的数组。实例定义了一个二维数组a，a由3个元素组成，分别是a0、a1、a2，而a0、a1、a2中的每一个又是一个由4个元素组成的一维数组。a0的4个元素为a00、a01、a02、a03，其它依此类推。,7.4 数组和指针,7.4.
14、2.1二维数组和地址 用于说明概念的实例定义：int a34,*p; 2. 二维数组名也是一个地址常量 二维数组名同样也是一个地址常量，其值为二维数组的首元素的地址。 实例中a数组是二维数组，a、(a+1)、(a+2)分别是三个数组元素a0、a1、a2的地址，因此，a0与*(a+0)等价，a1与*(a+1)等价，a2与*(a+2)等价。同时，a0、a1、a2也是三个一维数组的名字，数组名a的值与a0的值相同，只是a的基类型为一维数组（一个整行），即a+1的值与a1 的值相同，a+2的值与a2 的值相同，分别表示数组中第0、第1、第2行的首地址。二维数组名应理解为一个行指针。p=a;是不合法的，
15、因为p和a的基类型不同。同样对二维数组名a，也不能进行赋值的运算。,7.4 数组和指针,3. 二维数组元素的地址 二维数组元素的地址也可以通过每行的首地址来表示。a0、a1、a2是三个一维数组的名字，表示各行的首地址，a0是第0行第0个元素的地址，a0+1第0行第1个元素的地址，. a1 是第1行第0个元素的地址，a1+1第1行第1个元素的地址，. ai的移动以元素为单位。 实例中，&a00可用a0+0表示，&a01可用a0+1表示 二维数组元素aij的地址可以用以下五种表达式求得： &aij ai+j *(a+i)+j &a00+4*i+j a0+4*i+j,7.4 数组和指针,7.4.2.2二维数组元素引用 1. 通过二维数组地址引用 二维数组anm的元素aij的引用也可以用下面五种方法： aij *(ai+j) *(*(a+i)+j) (*(a+i)j *(&a00+m*i +j) 2. 通过普通指针引用 可以使用一个以数组元素类型为基类型的指针，依次引用二维数组的所有元素，因为这些元素，在内存中，连续顺序存放。 实例中，可以用一个int型指针，依次引用所有数组元素。移动单位是int的长度。,7.4 数组和指针,7.4.2.2二维数组元素引用 3. 通过行指针引用 设 int a32,(*ptl)2; 说明符(
