《《C语言程序设计》-胡宏智-电子教案(含例题) 第06章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《C语言程序设计》-胡宏智-电子教案(含例题) 第06章（141页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 指 针,6.1 指针的概念 6.2指针的运算 6.3指针与数组之间的关系 6.4指针作为函数的参数及其应用程序范例 6.5指针作为函数的返回值及其应用程序范例 6.6指向函数的指针及其应用程序范例 6.7带参数的main函数及其应用程序范例 6.8指向指针的指针及其应用程序范例 6.10图形处理函数的简单应用 6.11本章小结,内容简介,61 指针的概念,6.1.1什么是指针,在程序运行过程中，所有的程序和数据都是以二进制方式存放在存储器中的。 通常8个二进制位称一个字节，我们一般把存储器中的一个字节称为一个内存单元。变量是程序中数据所占若干个存储单元的符号表示。程序在编译时，系统会根
2、据变量的数据类型为其分配相应的若干个内存单元，用于存放变量的具体数据。为了正确地访问这些内存单元， 必须为每个内存单元编上号。 根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。对于一个内存单元来说，单元的地址即为指针。通常用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指针变量的值就是某个内存单元的地址，也可称为某内存单元的指针。,61 指针的概念,在语言中，设有字符变量ch，其内容为“A”(ASCII码为十进制数 65)，假设字符变量ch在存储器中的存储单元是10010001(地址用二进数表示)。有指针变量pointer，内容为10010001，就是字符变量c
3、h的存储器地址， 这种情况我们称为pointer指向变量ch，或说pointer是指向变量ch的指针。,pointer ch,为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系，在程序中用“*”符号表示“指向”，*pointer就是表示指针指向的存储单元，因此，我们可以用指针变量pointer和字符变量ch分别访问这个存储单元。,6.1.1什么是指针,61 指针的概念,6.1.2为什么要引入指针概念,通过变量地址可以找到该变量所占的存储单元，因此可以说变量地址“指向”变量的存储单元。直接按照变量名称访问变量的方式称为“直接访问”。把变量地址存放在一个特殊变量中，然后通过访问特殊变量的值（地址），再由此
4、地址找到最终要访问的变量的方法，称为“间接访问” 。如上图所示的那样，通过名称ch存取内存中的数据，是直接访问，用指针pointer来存取内存中的数据，是间接访问。,61 指针的概念,C语言的特色之一，也是其精华所在就是指针。使用指针可以实现以下用其它方法不易实现的操作：如对内存中的数据进行处理，而不管这些数据的类型；在函数之间快速地传递数据；直接处理内存地址。这种方法增强了C语言的处理能力、提高了程序的执行效率，尤其适合系统软件的开发，也极大地增强了程序的灵活性。另外一方面，在语言中， 一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用“地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据
5、结构， 而“指针”虽然实际上也是一个地址， 它是可以“指向”一个数据结构的，因而概念更为清楚，表示更为明确。但是指针不仅不易理解，而且使用不当会带来严重的错误。所以学好指针，关键是理解其概念与操作原理。,6.1.2为什么要引入指针概念,61 指针的概念,6.1.3指针变量的定义,定义指针变量的一般形式为： 存储类型 类型标识符 *变量名； 其中对指针变量的类型说明包括三个内容： (1)“*”后面的变量为一个指针变量； (2) 变量名即为定义的指针变量名； (3) 类型标识符表示该指针变量所指向的变量的数据类型。 例如： int *p1； /*p1是指向整型变量的指针变量*/ staic int
6、 *p2； /*p2是指向静态整型变量的指针变量*/ float *p3； /*p3是指向浮点变量的指针变量*/,61 指针的概念,下面对指针变量作几点说明： （1）指针变量名前的“*”表示该变量为指针变量，而指针变量名不包含该“*”。 （2）一个指针变量只能指向同一类型的变量。 例如： int *p1；表示p1是一个指针变量，它的值是某个整型变量的地址。 或者说p1指向一个整型变量。不能时而指向一个整型变量， 时而又指向一个字符变量。至于p1究竟指向哪一个整型变量， 应由向p1赋值的地址来决定。 （3）指针变量中只能存放地址，而不能将数值型数据赋给指针变量。 （4）只有当指针变量中具有确定地
7、址后才能被引用。 （5）与一般的变量一样，也可以对指针变量进行初始化。后面进一步说明。,6.1.3指针变量的定义,61 指针的概念,指针与指针变量关系： 指针： 一个变量的地址，是常量。 指针变量：专门存放变量地址的变量。 存储器的地址是常量，“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针变量的目的是为了通过指针（地址）去访问内存单元。,6.1.3指针变量的定义,61 指针的概念,任何一个指针变量都是用于存放它所指向变量的地址，只要能存放地址就可以了，为何还要区别不同的基类型呢？ 其原理是：不同的数据类型变量，C语言系统为它们开辟的存储空间的字节数是不同的，int类型的数据存储空间是2个字节，fl
8、oat类型的数据存储空间是4个字节等等。系统表示每一个存储空间的地址时，是取该存储空间的第1个字节的地址作为该变量存储空间的地址。那么当一个基类型为int类型的指针变量p指向了一个int类型的变量a时，是将该变量a所占的2个字节的存储空间中的第1个字节存储空间的“地址”存入指针变量p中，如下图所示。,6.1.3指针变量的定义,61 指针的概念,所以根据指针变量p中存放的“地址”，只能寻找到变量a第1个字节的存储空间，如果只提取变量a所占存储空间第1个字节的数据，显而易见不是int类型变量a的原值，因为变量a的原值是通过2个字节来存储的数据。,6.1.3指针变量的定义,此时我们可以通过指针变量p
9、的类型解决问题，知道了变量a的第1个字节的地址，再根据指针变量p的类型为int类型，系统就将从变量a的第1个字节所在的地址开始，连续提取2个字节中的数据，此时的数据就是int类型变量a的原值。,61 指针的概念,6.1.4指针变量的使用,指针变量同普通变量一样，使用之前不仅要定义说明，而且必须赋予具体的值。未经赋值的指针变量不能使用，否则将造成系统混乱，甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址， 决不能赋予任何其它数据，否则将引起错误。在语言中，变量的地址是由编译系统分配的，对用户完全透明，用户可以不知道变量的具体地址。也不需要考虑变量的具体地址值是什么。,61 指针的概念,6.1.4指针变量的使
10、用,两个与指针有关的运算符： 1)&: 取地址运算符。 2)*：指针运算符（或称“间接访问” 运算符）。 语言中提供了地址运算符“&”来表示变量的地址。 其一般形式为： &变量名； 如&a表示变量a的地址，&b表示变量b的地址。变量本身必须预先定义,61 指针的概念,【例6-1】 输出变量的值和它的地址值 #include “stdio.h“ main() int i=125； printf(“%dn“，i)； printf(“%ldn“，&i)； ,EX6_1.c演示,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,【例6-2】 分别用整型变量和指针变量输出变量的值 #include “stdi
11、o.h“ main() int a=10，b=20，*pa，*pb； pa=&a； pb=&b； printf(“%d，%dn“，a，b)； printf(“%d，%d“，*pa，*pb)； ,EX6_2.c演示,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,说明： pa，pb为整型指针变量，在定义时并未指向任何整型变量，然后给指针变量pa赋以变量a的地址值，pa指向变量a，给指针变量pb赋以变量b的地址值，pb指向变量b。分别通过变量和指向变量的指针输出变量的值。 在printf(“%d，%d“，*pa，*pb)；中我们使用了*pa，*pb，那么*pa和*pb是什么意思呢？*pa表示指针变量p
12、a所指的地址的内容，即变量a的内容。*pb表示指针变量pb所指的地址的内容，即变量b的内容,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,指针变量的初始化方法： （1）在定义的同时进行初始化。 例如： int a=10； int *p=&a； （2）赋值语句进行初始化。 例如： int a=10； int *p； p=&a；,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,指针变量的初始化方法： （3）可以用初始化了的指针变量给另一个指针变量做初始化值。例如： int x=5 ； int *p=&x ； /*将变量x的地址赋给指针变量p*/ int *qp ； /*将p的值赋给q，使p、q指向同一变
13、量x*/ （4）以将一个指针变量初始化为一个空指针。 例如：int *p=NULL； 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。,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,注意： 1.不允许把一个数赋予指针变量，故下面的赋值是错误的： int *pa； pa=5000； 2. 被赋值的指针变量前不能再加“*”说明符，如写为下面也是错误的: int a=10； int *pa； *pa=&a； （
14、错误） pa :是指针变量，可以存储地址值。 而*pa表示指针变量所指向的存储单元。,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,【例6-3】通过指针变量进行变量赋值 #include “stdio.h“ main() int i=10，x； int *p； p=&i； x=*p； printf(“i=%d，x=%dn“，i，x)； ,EX6_3.c演示,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,【例6-4】指针变量之间互相赋值 #include “stdio.h“ main() int a=10，*p1，*p2； p1=&a； p2=p1； a+； printf(“%d， %d， %dn“
15、，a，*p1，*p2)； ,EX6_4.c演示,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,【例6-5】 通过指针变量改变整型变量的值 #include “stdio.h“ main() int a， b， c， *p1， *p2； a=2； b=4； c=6； p1=&a； p2=&b； printf(“a=%d，b=%d，c=%d，*p1=%d，*p2=%d n“，a，b，c，*p1，*p2)； (*p1)+； (*p2)+； printf(“a=%d，b=%d，c=%d，*p1=%d，*p2=%d n“，a，b，c，*p1，*p2)；,6.1.4指针变量的使用,61 指针的概念,p2=p
16、1； p1=&c； printf(“a=%d，b=%d，c=%d，*p1=%d，*p2=%d n“，a，b，c，*p1，*p2)； (*p1)+； (*p2)+； printf(“a=%d，b=%d，c=%d，*p1=%d，*p2=%d n“，a，b，c，*p1，*p2)； ,EX6_5.c演示,6.1.4指针变量的使用,62指针的运算,指针变量可以进行某些运算，但其运算的种类是有限的。 它只能进行赋值运算和部分算术运算及关系运算。 指针变量的赋值运算有以下几种形式： （1）指针变量初始化赋值，前面已作介绍。 （2）把一个变量的地址赋予指向相同数据类型的指针变量。例如：int a，*pa； pa=&a； 把整型变量a的地址赋予整型指针变量pa。 （3）把一个指针变量的值赋予指向相同类型变量的另一个指针变量。如： int a，*pa=&a，*pb； pb=pa；/*把a的地址赋予指针变量pb。*/ 由于pa，pb均为指向整型变量的指针变
