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1、第第6章章 指针指针6.1 指针的概念指针的概念6.2 变量与指针变量与指针6.3 数组与指针数组与指针6.4 字符串与指针字符串与指针6.5 函数与指针函数与指针6.6 返回指针值的函数返回指针值的函数6.7 指针数组和指向指针的指针指针数组和指向指针的指针6.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结有关指针的数据类型和指针运算的小结*6.9 引用引用为了说清楚什么是指针，必须弄清楚数据在内存中是为了说清楚什么是指针，必须弄清楚数据在内存中是如何存储的，又是如何读取的。如何存储的，又是如何读取的。如果在程序中定义了一个变量，在编译时就给这个变如果在程序中定义了一个变量，在编译时就给这个变量分配
2、内存单元。系统根据程序中定义的变量类型，量分配内存单元。系统根据程序中定义的变量类型，分配一定长度的空间。例如，分配一定长度的空间。例如，C+编译系统一般为整编译系统一般为整型变量分配型变量分配4个字节，为单精度浮点型变量分配个字节，为单精度浮点型变量分配4个字个字节，为字符型变量分配节，为字符型变量分配1个字节。内存区的每一个字个字节。内存区的每一个字节有一个编号，这图节有一个编号，这图6.1就是就是“地址地址”。6.1 指针的概念指针的概念图图6.1请务必弄清楚一个内存单元的地址与内存单元的内容请务必弄清楚一个内存单元的地址与内存单元的内容这两个概念的区别。在程序中一般是通过变量名来对这两
3、个概念的区别。在程序中一般是通过变量名来对内存单元进行存取操作的。其实程序经过编译以后已内存单元进行存取操作的。其实程序经过编译以后已经将变量名转换为变量的地址，对变量值的存取都是经将变量名转换为变量的地址，对变量值的存取都是通过地址进行的。这种按变量地址存取变量值的方式通过地址进行的。这种按变量地址存取变量值的方式称为直接存取方式，或直接访问方式。称为直接存取方式，或直接访问方式。还可以采用另一种称为间接存取还可以采用另一种称为间接存取(间接访问间接访问)的方式。的方式。可以在程序中定义这样一种特殊的变量，它是专门用可以在程序中定义这样一种特殊的变量，它是专门用来存放地址的。来存放地址的。图
4、图6.2是直接访问和间接访问的示意图。为了将数值是直接访问和间接访问的示意图。为了将数值3送到变量中，可以有两种方法：送到变量中，可以有两种方法： (1) 直接将数直接将数3送到整型变量所标识的单元中。见送到整型变量所标识的单元中。见图图6.2(a)。(2) 将将3送到指针变量送到指针变量i_pointer所指向的单元（这就是所指向的单元（这就是变量变量i所标识的单元）中。见图所标识的单元）中。见图6.2(b)。图图6.2所谓指向所谓指向,就是通过地址来体现的。就是通过地址来体现的。由于通过地址能找到所需的变量单元，因此可以说，由于通过地址能找到所需的变量单元，因此可以说，地址指向该变量单元。
5、因此将地址形象化地称为地址指向该变量单元。因此将地址形象化地称为“指指针针”。一个变量的地址称为该变量的指针。一个变量的地址称为该变量的指针。如果有一个变量是专门用来存放另一变量地址（即指如果有一个变量是专门用来存放另一变量地址（即指针）的，则它称为指针变量。指针变量的值（即指针针）的，则它称为指针变量。指针变量的值（即指针变量中存放的值）是地址（即指针）。变量中存放的值）是地址（即指针）。指针变量是一种特殊的变量，它和以前学过的其他类指针变量是一种特殊的变量，它和以前学过的其他类型的变量的不同之处是：型的变量的不同之处是： 用它来指向另一个变量。用它来指向另一个变量。为了表示指针变量和它所指
6、向的变量之间的联系，在为了表示指针变量和它所指向的变量之间的联系，在C+中用中用“*”符号表示指向，例如，符号表示指向，例如，i_pointer是一是一个指针变量，而个指针变量，而*i_pointer表示表示i_pointer所指向的变所指向的变量，见图量，见图6.3。下面两个语句作用相同：下面两个语句作用相同： i=3; *i_pointer=3; 图图6.36.2 变量与指针变量与指针C+规定所有变量在使用前必须先定义，即指定其类规定所有变量在使用前必须先定义，即指定其类型。在编译时按变量类型分配存储空间。对指针变量型。在编译时按变量类型分配存储空间。对指针变量必须将它定义为指针类型。先看
7、一个具体例子：必须将它定义为指针类型。先看一个具体例子： int i,j; /定义整型变量定义整型变量i,jint *pointer_1, *pointer_2； /定义指针变量定义指针变量*pointer_1,*pointer_2第第2行开头的行开头的int是指：是指： 所定义的指针变量是指向整型所定义的指针变量是指向整型数据的指针变量。也就是说，指针变量数据的指针变量。也就是说，指针变量pointer_1和和pointer_2只能用来指向整型数据只能用来指向整型数据(例如例如i和和j)，而不能而不能指向浮点型变量指向浮点型变量a和和b。这个这个int就是指针变量的基类就是指针变量的基类型。
8、指针变量的基类型用来指定该指针变量可以指向型。指针变量的基类型用来指定该指针变量可以指向的变量的类型。的变量的类型。定义指针变量的一般形式为定义指针变量的一般形式为6.2. 定义指针变量定义指针变量基类型基类型 *指针变量名；指针变量名；下面都是合法的定义：下面都是合法的定义： float *pointer_3; / pointer_3是指向单精度型数据的指针变量是指向单精度型数据的指针变量char *pointer_4; / pointer_4是指向字符型数据的指针变量是指向字符型数据的指针变量请注意：请注意： 指针变量名是指针变量名是pointer_3和和pointer_4，而不而不是是*
9、pointer_3和和*pointer_4，即即“*”不是指针变量不是指针变量名的一部分，在定义变量时在变量名前加一个名的一部分，在定义变量时在变量名前加一个“*”表示该变量是指针变量。表示该变量是指针变量。那么，怎样使一个指针变量指向另一个变量呢？只需那么，怎样使一个指针变量指向另一个变量呢？只需要把被指向的变量的地址赋给指针变量即可。例如：要把被指向的变量的地址赋给指针变量即可。例如： pointer_1=&i; /将变量将变量i的地址存放到指针变量的地址存放到指针变量pointer_1中中pointer_2=&j; /将变量将变量j的地址存放到指针变量的地址存放到指针变量pointer_
10、2中中这样，这样，pointer_1就指向了变量就指向了变量i，pointer_2就指向了就指向了变量变量j。见图见图6.4。图图6.4一般的一般的C+编译系统为每一个指针变量分配编译系统为每一个指针变量分配4个字节个字节的存储单元，用来存放变量的地址。的存储单元，用来存放变量的地址。在定义指针变量时要注意：在定义指针变量时要注意： (1) 不能用一个整数给一个指针变量赋初值。不能用一个整数给一个指针变量赋初值。(2) 在定义指针变量时必须指定基类型。在定义指针变量时必须指定基类型。有两个与指针变量有关的运算符：有两个与指针变量有关的运算符： (1) 取地址运算符。取地址运算符。(2) *指针
11、运算符（或称间接访问运算符）。指针运算符（或称间接访问运算符）。例如：例如： &a为变量为变量a的地址，的地址，*p为指针变量为指针变量p所指向的所指向的存储单元。存储单元。6.2.2 引用指针变量引用指针变量例例6.1 通过指针变量访问整型变量。通过指针变量访问整型变量。#include using namespace std;int main( )int a,b; /定义整型变量定义整型变量a,bint *pointer_1,*pointer_2; /定义指针变量定义指针变量*pointer_1,*pointer_2 a=100;b=10; /对对a,b赋值赋值pointer_1=&a;
12、/把变量的地址赋给把变量的地址赋给pointer_1pointer_2=&b; /把变量的地址赋给把变量的地址赋给pointer_2couta bendl; /输出输出a和和b的值的值cout*pointer_1 *pointer_2endl; /输出输出*pointer_1和和*pointer_2的值的值return 0;运行结果为运行结果为100 10 (a和和b的值的值)100 10 (*pointer_1和和*pointer_2的值的值)请对照图请对照图6.5分析。分析。图图6.5下面对下面对“&”和和“*”运算符再做些说明：运算符再做些说明： (1) 如果已执行了如果已执行了“poi
13、nter_1=&a;”语句，请问语句，请问&*pointer_1的含义是什么？的含义是什么？“&”和和“*”两个运算两个运算符的优先级别相同，但按自右至左方向结合，因此先符的优先级别相同，但按自右至左方向结合，因此先进行进行*pointer_1的运算，它就是变量的运算，它就是变量a，再执行再执行&运算。运算。因此，因此，&*pointer_1与与&a相同，即变量相同，即变量a的地址。的地址。如果有如果有pointer_=&*pointer_1；它的作用是将它的作用是将&a(a的地址的地址)赋给赋给pointer_2，如果如果pointer_2原来指向原来指向b，经过重新赋值后它已不再指向经过重
14、新赋值后它已不再指向b了，而也指向了，了，而也指向了，见图见图6.6。图。图6.6(a)是原来的情况，图是原来的情况，图6.6(b)是执行上是执行上述赋值语句后的情况。述赋值语句后的情况。图图6.6(2) *&a的含义是什么？先进行的含义是什么？先进行&a的运算，得的运算，得a的地址，的地址，再进行再进行*运算，即运算，即&a所指向的变量，所指向的变量，*&a和和*pointer_1的作用是一样的（假设已执行了的作用是一样的（假设已执行了“pointer_1=&a;”），），它们等价于变量它们等价于变量a。即即*&a与与a等价，见图等价，见图6.7。图图6.7例例6.2 输入输入a和和b两个整
15、数，按先大后小的顺序输出两个整数，按先大后小的顺序输出a和和b(用指针变量处理用指针变量处理)。解此题的思路是：解此题的思路是： 设两个指针变量设两个指针变量p1和和p2，使它们使它们分别指向分别指向a和和b。使使p1指向指向a和和b中的大者，中的大者，p2指向小指向小者，顺序输出者，顺序输出*p1,*p2就实现了按先大后小的顺序输就实现了按先大后小的顺序输出出a和和b。按此思路编写程序如下：按此思路编写程序如下： #include using namespace std;int main( )int *p1,*p2,*p,a,b;cinab; /输入两个整数输入两个整数p1=&a; /使使p
16、1指向指向ap2=&b; /使使p2指向指向bif(ab) /如果如果ab就使就使p1与与p2的值交换的值交换p=p1;p1=p2;p2=p; /将将p1的指向与的指向与p2的指向交换的指向交换couta=a b=bendl;coutmax=*p1 min=*p2endl;return 0;运行情况如下：运行情况如下： 4578 a=45 b=78max=78 min=45输入输入a的值的值45，b的值的值78，由于，由于ab，将将p1的值和的值和p2的的值交换，即将值交换，即将p1的指向与的指向与p2的指向交换。交换前的的指向交换。交换前的情况见图情况见图6.8(a)，交换后的情况见图交换后
17、的情况见图6.8(b)。图图6.8请注意，这个问题的算法是不交换整型变量的值，而请注意，这个问题的算法是不交换整型变量的值，而是交换两个指针变量的值。是交换两个指针变量的值。函数的参数不仅可以是整型、浮点型、字符型等数据，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还可以是指针类型。它的作用是将一个变量的地址传送给被调用函数的形参。送给被调用函数的形参。例例6.3 题目同例题目同例6.2，即对输入的两个整数按大小顺序，即对输入的两个整数按大小顺序输出。输出。这里用函数处理，而且用指针类型的数据作函数参数。这里用函数处理，而且用指针类型的数据作函
18、数参数。程序如下：程序如下： 6.2.3 指针作为函数参数指针作为函数参数#include using namespace std;int main( ) void swap(int *p1,int *p2); /函数声明函数声明int *pointer_1,*pointer_2,a,b; /定义指针变量定义指针变量pointer_1,pointer_2，整型变量整型变量a,bcinab;pointer_1=&a; /使使pointer_1指向指向apointer_2=&b; /使使pointer_2指向指向bif(ab) swap(pointer_1,pointer_2); /如果如果ab，
19、使使*pointer_1和和*pointer_2互互换换coutmax=a min=bendl;/a已是大数，已是大数，b是小数是小数 return 0;void swap(int *p1,int *p2) /函数的作用是将函数的作用是将*p1的值与的值与*p2的值交换的值交换 int temp;temp=*p1; *p1=*p2;*p2=temp; 运行情况如下：运行情况如下： 45 78 max=78 min=45请注意：请注意： 不要将不要将main函数中的函数中的swap函数调用写成函数调用写成if(ab) swap(*pointer_1,*pointer_2);图图6.9请注意交换请
20、注意交换*p1和和*p2的值是如何实现的。如果写成以的值是如何实现的。如果写成以下这样就有问题了：下这样就有问题了： void swap(int *p1,int *p2)int *temp；*temp*p1； /此语句有问题此语句有问题*p1=*p2; *p2=*temp； 本例采取的方法是交换本例采取的方法是交换a和和b的值，而的值，而p1和和p2的值不的值不变。这恰和例变。这恰和例6.2相反。相反。可以看到，在执行可以看到，在执行swap函数后，主函数中的变量函数后，主函数中的变量a和和b的值改变了。这个改变不是通过将形参值传回实参的值改变了。这个改变不是通过将形参值传回实参来实现的。请读
21、者考虑一下能否通过调用下面的函数来实现的。请读者考虑一下能否通过调用下面的函数实现实现a和和b互换。互换。void swap（int x,int y）int temp;temp=x；x=y;y=temp;在在main函数中用函数中用“swap(a,b);”调用调用swap函数，会函数，会有什么结果呢？在函数调用时，有什么结果呢？在函数调用时，a的值传送给的值传送给x，b的的值传送给值传送给y，如图如图6.10(a)所示。执行完所示。执行完swap函数最后函数最后一个语句后，一个语句后，x和和y的值是互换了，但的值是互换了，但main函数中的函数中的a和和b并未互换，如图并未互换，如图6.10(
22、b)所示。也就是说由于虚实所示。也就是说由于虚实结合是采取单向的结合是采取单向的“值传递值传递”方式，只能从实参向形方式，只能从实参向形参传数据，形参值的改变无法回传给实参。参传数据，形参值的改变无法回传给实参。图图6.10为了使在函数中改变了的变量值能被为了使在函数中改变了的变量值能被main函数所用，函数所用，不能采取把要改变值的变量作为参数的办法，而应该不能采取把要改变值的变量作为参数的办法，而应该用指针变量作为函数参数。在函数执行过程中使指针用指针变量作为函数参数。在函数执行过程中使指针变量所指向的变量值发生变化，函数调用结束后，这变量所指向的变量值发生变化，函数调用结束后，这些变量值
23、的变化依然保留下来，这样就实现了些变量值的变化依然保留下来，这样就实现了“通过通过调用函数使变量的值发生变化，在主调函数中使用这调用函数使变量的值发生变化，在主调函数中使用这些改变了的值些改变了的值”的目的。的目的。如果想通过函数调用得到如果想通过函数调用得到n个要改变的值，可以采取个要改变的值，可以采取下面的步骤：下面的步骤： 在主调函数中设在主调函数中设n个变量，用个变量，用n个指个指针变量指向它们；针变量指向它们；编写被调用函数，其形参为编写被调用函数，其形参为n个个指针变量，这些形参指针变量应当与主调函数中的指针变量，这些形参指针变量应当与主调函数中的n个指针变量具有相同的基类型；个指
24、针变量具有相同的基类型；在主调函数中将在主调函数中将n个指针变量作实参，将它们的值个指针变量作实参，将它们的值(是地址值是地址值)传给所调传给所调用函数的用函数的n个形参指针变量，这样，形参指针变量也个形参指针变量，这样，形参指针变量也指向这指向这n个变量；个变量；通过形参指针变量的指向，改变通过形参指针变量的指向，改变该该n个变量的值；个变量的值；在主调函数中就可以使用这些改在主调函数中就可以使用这些改变了值的变量。变了值的变量。请注意，不能企图通过改变形参指针变量的值而使实请注意，不能企图通过改变形参指针变量的值而使实参指针变量的值改变。请分析下面程序：参指针变量的值改变。请分析下面程序：
25、 #include using namespace std;int main( ) void swap(int *p1,int *p2);int *pointer_1,*pointer_2,a,b;cinab;pointer_1=&a;pointer_2=&b;if(ab) swap(pointer_1,pointer_2);coutmax=a min=bendl;return 0;void swap(int *p1,int *p2) int *temp;temp=p1;p1=p2;p2=temp;图图6.11实参变量和形参变量之间的数据传递是单向的实参变量和形参变量之间的数据传递是单向的“值
26、传值传递递”方式。指针变量作函数参数也要遵循这一规则。方式。指针变量作函数参数也要遵循这一规则。调用函数时不会改变实参指针变量的值，但可以改变调用函数时不会改变实参指针变量的值，但可以改变实参指针变量所指向变量的值。实参指针变量所指向变量的值。函数的调用可以（而且只可以）得到一个返回值（即函数的调用可以（而且只可以）得到一个返回值（即函数值），而使用指针变量作函数参数，就可以通过函数值），而使用指针变量作函数参数，就可以通过指针变量改变主调函数中变量的值，相当于通过函数指针变量改变主调函数中变量的值，相当于通过函数调用从被调用的函数中得到多个值。如果不用指针变调用从被调用的函数中得到多个值。如
27、果不用指针变量是难以做到这一点的。量是难以做到这一点的。例例6.4 输入输入a,b,c 3个整数，按由大到小的顺序输出。个整数，按由大到小的顺序输出。用上面介绍的方法，用用上面介绍的方法，用3个指针变量指向个指针变量指向3个整型变量，个整型变量，然后用然后用swap函数来实现互换函数来实现互换3个整型变量的值。个整型变量的值。程序如下：程序如下： #include using namespace std;int main( ) void exchange(int *,int *,int *); /对对exchange函数的声明函数的声明int a,b,c,*p1,*p2,*p3;cinabc;
28、 /输入输入3个整数个整数p1=&a;p2=&b;p3=&c; /指向指向3个整型变量个整型变量exchange(p1,p2,p3); /交换交换p1,p2,p3指向的指向的3个整型变量的值个整型变量的值couta b cendl; /按由大到小的顺序输出按由大到小的顺序输出3个整数个整数void exchange(int *q1,int *q2,int *q3)void swap(int *,int *); /对对swap函数的声明函数的声明if(*q1*q2) swap(q1,q2); /调用调用swap,将将q1与与q2所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换if(*q1*q3) swa
29、p(q1,q3); /调用调用swap,将将q1与与q3所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换if(*q2*q3) swap(q2,q3); /调用调用swap,将将q2与与q3所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换void swap(int *pt1,int *pt2) /将将pt1与与pt2所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换int temp;temp=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=temp;运行情况如下：运行情况如下： 12 -56 87 87 12 -56一个变量有地址，一个数组包含若干元素，每个数组一个变量有地址，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
30、单元，它们都有相应的地址。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。数组元素的指针就是数组元素的地址。int a10; /定义一个整型数组定义一个整型数组a，它有它有10个元素个元素int *p; /定义一个基类型为整型的指针变量定义一个基类型为整型的指针变量pp=&a0; /将元素将元素a0的地址赋给指针变量的地址赋给指针变量p，使使p指向指向a0在在C+中，数组名代表数
31、组中第一个元素中，数组名代表数组中第一个元素(即序号为即序号为0的元素的元素)的地址。因此，下面两个语句等价：的地址。因此，下面两个语句等价： 6.3 数组与指针数组与指针 6.3.1 指向数组元素的指针指向数组元素的指针p=&a0;p=a;在定义指针变量时可以给它赋初值：在定义指针变量时可以给它赋初值： int *p=&a0; /p的初值为的初值为a0的地址的地址也可以写成也可以写成int *p=a; /作用与前一行相同作用与前一行相同可以通过指针引用数组元素。假设可以通过指针引用数组元素。假设p已定义为一个基已定义为一个基类型为整型的指针变量，并已将一个整型数组元素的类型为整型的指针变量，
32、并已将一个整型数组元素的地址赋给了它，使它指向某一个数组元素。如果有以地址赋给了它，使它指向某一个数组元素。如果有以下赋值语句：下赋值语句： *p=1; /对对p当前所指向的数组元素赋予数值当前所指向的数组元素赋予数值1如果指针变量如果指针变量p已指向数组中的一个元素，则已指向数组中的一个元素，则p+1指指向同一数组中的下一个元素。向同一数组中的下一个元素。如果如果p的初值为的初值为&a0，则：则： (1) p+i和和a+i就是就是ai的地址，或者说，它们指向的地址，或者说，它们指向a数数组的第组的第i个元素，见图个元素，见图6.12。图图6.12(2) *(p+i)或或*(a+i)是是p+i
33、或或a+i所指向的数组元素，所指向的数组元素，即即ai。可以看出，可以看出，实际上是变址运算符。对实际上是变址运算符。对ai的求解过的求解过程是：程是： 先按先按a+id计算数组元素的地址，然后找出此计算数组元素的地址，然后找出此地址所指向的单元中的值。地址所指向的单元中的值。(3) 指向数组元素的指针变量也可以带下标，如指向数组元素的指针变量也可以带下标，如pi与与*(p+i)等价。等价。根据以上叙述，引用一个数组元素，可用以下方法：根据以上叙述，引用一个数组元素，可用以下方法： (1) 下标法，如下标法，如ai形式；形式；(2) 指针法，如指针法，如*(a+i)或或*(p+i)。其中其中a
34、是数组名是数组名,p是指向数组元素的指针变量。如果已使是指向数组元素的指针变量。如果已使p的值为的值为a，则则*(p+i)就是就是ai。可以通过指向数组元素的指针找到可以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。所需的元素。使用指针法能使目标程序质量高。例例6.5 输出数组中的全部元素。输出数组中的全部元素。假设有一个整型数组假设有一个整型数组a，有有10个元素。要输出各元素个元素。要输出各元素的值有的值有3种方法：种方法： （1） 下标法下标法#include using namespace std;int main( ) int a10;int i;for(i=0
35、;iai; /引用数组元素引用数组元素aicoutendl;for(i=0;i10;i+)coutai ; /引用数组元素引用数组元素aicoutendl;return 0;运行情况如下：运行情况如下： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (输入输入10个元素的值个元素的值)9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (输出输出10个元素的值个元素的值)(2) 指针法指针法 将上面程序第将上面程序第7行和第行和第10行的行的“ai”改为改为“*(a+i)”，运行情况与运行情况与(1)相同。相同。(3) 用指针变量指向数组元素用指针变量指向数组元素#include using namespace
36、 std;int main( ) int a10;int i,*p=a; /指针变量指针变量p指向数组指向数组a的首元素的首元素a0for(i=0;i*(p+i); /输入输入a0a9共共10个元素个元素coutendl;for(p=a;p(a+10);p+)cout*p ; /p先后指向先后指向a0a9 coutendl;return 0;运行情况与前相同。请仔细分析运行情况与前相同。请仔细分析p值的变化和值的变化和*p的值。的值。对对3种方法的比较：种方法的比较： 方法方法(1)和和(2)的执行效率是相同的。第的执行效率是相同的。第(3)种方法比种方法比方法方法(1)、(2)快。这种方法能
37、提高执行效率。快。这种方法能提高执行效率。用下标法比较直观，能直接知道是第几个元素。用地用下标法比较直观，能直接知道是第几个元素。用地址法或指针变量的方法都不太直观，难以很快地判断址法或指针变量的方法都不太直观，难以很快地判断出当前处理的是哪一个元素。出当前处理的是哪一个元素。在用指针变量指向数组元素时要注意：在用指针变量指向数组元素时要注意： 指针变量指针变量p可可以指向有效的数组元素，实际上也可以指向数组以后以指向有效的数组元素，实际上也可以指向数组以后的内存单元。如果有的内存单元。如果有 int a10,*p=a; /指针变量指针变量p的初值为的初值为&a0cout*(p+10); /要
38、输出要输出a10的值的值在使用指针变量指向数组元素时，应切实保证指向数在使用指针变量指向数组元素时，应切实保证指向数组中有效的元素。组中有效的元素。指向数组元素的指针的运算比较灵活，务必小心谨慎。指向数组元素的指针的运算比较灵活，务必小心谨慎。下面举几个例子：下面举几个例子： 如果先使如果先使p指向数组指向数组a的首元素的首元素(即即p=a),则：则： (1) p+（或或p+=1）。）。使使p指向下一元素，即指向下一元素，即a1。如如果用果用*p，得到下一个元素得到下一个元素a1的值。的值。(2) *p+。由于由于+和和*同优先级，结合方向为自右而同优先级，结合方向为自右而左，因此它等价于左，
39、因此它等价于*(p+)。作用是：作用是： 先得到先得到p指向的指向的变量的值变量的值(即即*p)，然后再使然后再使p的值加的值加1。例。例6.5(3)程序程序中最后一个中最后一个for语句：语句： for(p=a;pa+10;p+)cout*p；可以改写为可以改写为for(p=a;pa+10;)cout*p+;(3) *(p+)与与*(+p)作用不同。前者是先取作用不同。前者是先取*p值，然值，然后使后使p加加1。后者是先使。后者是先使p加加1，再取，再取*p。若若p的初值为的初值为a（即即&a0），），输出输出*(p+)得到得到a0的值，而输出的值，而输出*（+p）则得到则得到a1的值。的值
40、。(4) (*p)+表示表示p所指向的元素值加，即所指向的元素值加，即(a0)+，如果如果a0=3，则则(a0)+的值为的值为4。注意：。注意： 是元素是元素值加值加1，而不是指针值加，而不是指针值加1。(5) 如果如果p当前指向当前指向ai，则则*(p-) 先对先对p进行进行“*”运算，得到运算，得到ai，再使再使p减减1，p指向指向ai-1。*(+p) 先使先使p自加自加1，再作，再作*运算，得到运算，得到ai+1。*(-p) 先使先使p自减自减1，再作，再作*运算，得到运算，得到ai-1。将将+和和-运算符用于指向数组元素的指针变量十分运算符用于指向数组元素的指针变量十分有效，可以使指针
41、变量自动向前或向后移动，指向下有效，可以使指针变量自动向前或向后移动，指向下一个或上一个数组元素。例如，想输出数组一个或上一个数组元素。例如，想输出数组100个个元素，可以用以下语句：元素，可以用以下语句：p=a; p=a;while(pa+100) 或或 while(pa+100)cout*p+; cout*p;p+；在用在用*p+形式的运算时，很容易弄错，一定要十分小形式的运算时，很容易弄错，一定要十分小心，弄清楚先取心，弄清楚先取p值还是先使值还是先使p加加1。在第在第5章章5.4节中介绍过可以用数组名作函数的参数。节中介绍过可以用数组名作函数的参数。前面已经多次强调：前面已经多次强调：
42、 数组名代表数组首元素的地址。数组名代表数组首元素的地址。用数组名作函数的参数，传递的是数组首元素的地址。用数组名作函数的参数，传递的是数组首元素的地址。很容易推想：很容易推想： 用指针变量作函数形参，同样可以接用指针变量作函数形参，同样可以接收从实参传递来的数组首元素的地址收从实参传递来的数组首元素的地址(此时，实参是此时，实参是数组名数组名)。下面将第。下面将第5章章5.4节中的例节中的例5.7程序改写，用程序改写，用指针变量作函数形参。指针变量作函数形参。例例6.6 将将10个整数按由小到大的顺序排列。个整数按由小到大的顺序排列。在例在例5.7程序的基础上，将形参改为指针变量。程序的基础
43、上，将形参改为指针变量。6.3.2 用指针变量作函数参数接收数组地址用指针变量作函数参数接收数组地址#include using namespace std;int main( )void select_sort(int *p,int n); /函数声明函数声明int a10,i;coutenter the originl array:endl;for(i=0;iai;coutendl;select_sort(a,10); /函数调用，数组名作实参函数调用，数组名作实参coutthe sorted array:endl;for(i=0;i10;i+) /输出输出10个已排好序的数个已排好序的数
44、coutai ;coutendl;return 0;void select_sort(int *p,int n) /用指针变量作形参用指针变量作形参int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i; for(j=i+1;jn;j+) if(*(p+j)*(p+k) k=j; /用指针法访问数组元素用指针法访问数组元素 t=*(p+k);*(p+k)=*(p+i);*(p+i)=t;运行情况与例运行情况与例5.7相同。相同。图图6.13本例与例本例与例5.7在程序的表现形式上虽然有不同，但实在程序的表现形式上虽然有不同，但实际上，两个程序在编译以后是完全相同的。际上，两个程序在编译
45、以后是完全相同的。C+编译编译系统将形参数组名一律作为指针变量来处理。系统将形参数组名一律作为指针变量来处理。实际上在函数调用时并不存在一个占有存储空间的形实际上在函数调用时并不存在一个占有存储空间的形参数组，只有指针变量。参数组，只有指针变量。实参与形参的结合，有以下实参与形参的结合，有以下4种形式：种形式： 实实 参参 形形 参参数组名数组名 数组名数组名 (如例如例5.7) 数组名数组名 指针变量指针变量 (如例如例6.6)指针变量指针变量 数组名数组名指针变量指针变量 指针变量指针变量在此基础上，还要说明一个问题：在此基础上，还要说明一个问题： 实参数组名实参数组名a代表代表一个固定的
46、地址，或者说是指针型常量，因此要改变一个固定的地址，或者说是指针型常量，因此要改变a的值是不可能的。如的值是不可能的。如 a+； /语法错误，语法错误，a是常量，不能改变是常量，不能改变而形参数组名是指针变量，并不是一个固定的地址值。而形参数组名是指针变量，并不是一个固定的地址值。它的值是可以改变的。在函数调用开始时，它接收了它的值是可以改变的。在函数调用开始时，它接收了实参数组首元素的地址，但在函数执行期间，它可以实参数组首元素的地址，但在函数执行期间，它可以再被赋值。如再被赋值。如 f(array,int n) coutarray; /输出输出array0的值的值array=array+3
47、; /指针变量指针变量array的值改变了，指向的值改变了，指向array3cout*arrendl; /输出输出array3的值的值用指针变量可以指向一维数组中的元素，也可以指向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。多维数组中的元素。1. 多维数组元素的地址多维数组元素的地址设有一个二维数组，它有设有一个二维数组，它有3行行4列。它的定义为列。它的定义为int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,18,21,23;a是一个数组名。是一个数组名。a数组包含数组包含3行，即行，即3个元素个元素:a0,a1,a2。而每一元素又是一个一维数组，而每一元素又是
48、一个一维数组，它包含它包含4图图6.14个元素个元素(即即4个列元素个列元素)，例如，例如，a0所所代表的一维数组又包含代表的一维数组又包含4个元素：个元素： a00, a01, a02, a03，见图见图6.14。可以认为二维数组是。可以认为二维数组是“数数组的数组组的数组”，即数组，即数组a是由是由3个一维数组所组成的。个一维数组所组成的。6.3.3 多维数组与指针多维数组与指针图图6.14从二维数组的角度来看，从二维数组的角度来看，a代表二维数组首元素的地代表二维数组首元素的地址，现在的首元素不是一个整型变量，而是由址，现在的首元素不是一个整型变量，而是由4个整个整型元素所组成的一维数组
49、，因此型元素所组成的一维数组，因此a代表的是首行的起代表的是首行的起始地址始地址(即第即第0行的起始地址行的起始地址,&a0)，a+1代表代表a1行行的首地址，即的首地址，即&a1。a0,a1,a2既然是一维数组名，而既然是一维数组名，而C+又规定了数又规定了数组名代表数组首元素地址，因此组名代表数组首元素地址，因此a0代表一维数组代表一维数组a0中中0列元素的地址，即列元素的地址，即&a00。a1的值是的值是&a10，a2的值是的值是&a20。图图6.150行行1列元素的地址可以直接写为列元素的地址可以直接写为&a01，也可以用也可以用指针法表示。指针法表示。a0为一维数组名，该一维数组中序
50、号为一维数组名，该一维数组中序号为为1的元素显然可以用的元素显然可以用a0+1来表示，见图来表示，见图6.16。欲得到欲得到a01的值，用地址法怎么表示呢？既然的值，用地址法怎么表示呢？既然a0+1是是a01元素的地址，那么，元素的地址，那么，*(a0+1) 就是就是a01元素的值。而元素的值。而a0又是和又是和*(a+0)无条件等价的，无条件等价的，因此也可以用因此也可以用*(*(a+0)+1)表示表示a01元素的值。依元素的值。依此类推，此类推，*(ai+j)或或*(*(a+i)+j)是是aij的值。的值。图图6.162. 指向多维数组元素的指针变量指向多维数组元素的指针变量(1) 指向数
51、组元素的指针变量指向数组元素的指针变量例例6.7 输出二维数组各元素的值。输出二维数组各元素的值。这里采用的方法是用基类型为整型的指针变量先后指这里采用的方法是用基类型为整型的指针变量先后指向各元素，逐个输出它们的值。向各元素，逐个输出它们的值。#include using namespace std;int main( ) int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int *p; /p是基类型为整型的指针变量是基类型为整型的指针变量for(p=a0;pa0+12;p+)cout*p ;coutendl;return 0;运行结果如下：运行结果如下：1 3
52、5 7 9 11 13 15 17 19 21 23说明：说明： p是指向整型数据的指针变量，在是指向整型数据的指针变量，在for语句中对语句中对p赋赋初值初值a0，也可以写成也可以写成“p=&a00”。 循环结束的条件是循环结束的条件是“pa0+12”，只要满足只要满足pa0+12，就继续执行循环体。就继续执行循环体。 执行执行“cout*p;”输出输出p当前所指的列元素的值，当前所指的列元素的值，然后执行然后执行p+，使使p指向下一个列元素。指向下一个列元素。(2) 指向由个元素组成的一维数组的指针变量指向由个元素组成的一维数组的指针变量可以定义一个指针变量，它不是指向一个整型元素，可以定
53、义一个指针变量，它不是指向一个整型元素，而是指向一个包含个元素的一维数组。这时，如果而是指向一个包含个元素的一维数组。这时，如果指针变量指针变量p先指向先指向a0（即即p=&a0），），则则p+1不是指不是指向向a01，而是指向而是指向a1，p的增值以一维数组的长度的增值以一维数组的长度为单位，见图为单位，见图6.17。图图6.17例例6.8 输出二维数组任一行任一列元素的值。输出二维数组任一行任一列元素的值。#include using namespace std;int main( ) int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int (*p)4,i,j
54、;cinij;p=a;cout*(*(p+i)+j)endl;return 0;运行情况如下：运行情况如下： 2 3 23由于执行了由于执行了“p=a”，使使p指向指向a0。因此因此p+2是二维是二维数组数组a中序号为中序号为2的行的起始地址（由于的行的起始地址（由于p是指向一维是指向一维数组的指针变量，因此数组的指针变量，因此p加加1，就指向下一个一维数组，就指向下一个一维数组），见图），见图6.18。*(p+2)+3是是a数组数组2行行3列元素地址。列元素地址。*(*(p+2)+3)是是a23的值。的值。图图6.183. 用指向数组的指针作函数参数用指向数组的指针作函数参数一维数组名可以作
55、为函数参数传递，多维数组名也可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。作函数参数传递。例例6.9 输出二维数组各元素的值。输出二维数组各元素的值。题目与例题目与例6.7相同，但本题用一个函数实现输出，用相同，但本题用一个函数实现输出，用多维数组名作函数参数。多维数组名作函数参数。#include using namespace std;int main( ) void output(int (*p)4); /函数声明函数声明 int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;output(a); /多维数组名作函数参数多维数组名作函数参数ret
56、urn 0;void output(int (*p)4) /形参是指向一维数组的指针变量形参是指向一维数组的指针变量 int i,j;for(i=0;i3;i+)for(j=0;j4;j+) cout*(*(p+i)+j) ;coutendl;运行情况如下：运行情况如下： 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23在在C+中可以用中可以用3种方法访问一个字符串种方法访问一个字符串(在第在第5章介章介绍了前两种方法绍了前两种方法)。1. 用字符数组存放一个字符串用字符数组存放一个字符串例例6.10 定义一个字符数组并初始化，然后输出其中的定义一个字符数组并初始化，然后输出其中的
57、字符串。字符串。#include using namespace std;int main( ) char str=I love CHINA!;coutstrendl;return 0;6.4 字符串与指针字符串与指针运行时输出：运行时输出： I love CHINA!2. 用字符串变量存放字符串用字符串变量存放字符串例例6.11 定义一个字符串变量并初始化，然后输出其中定义一个字符串变量并初始化，然后输出其中的字符串。的字符串。#include #include using namespace std;int main( ) string str=I love CHINA!;coutstre
58、ndl;return 0;3. 用字符指针指向一个字符串用字符指针指向一个字符串例例6.12 定义一个字符指针变量并初始化，然后输出它定义一个字符指针变量并初始化，然后输出它指向的字符串。指向的字符串。#include using namespace std;int main( ) char *str=I love CHINA!;coutstrendl;return 0;对字符串中字符的存取，可以用下标方法，也可以用对字符串中字符的存取，可以用下标方法，也可以用指针方法。指针方法。例例6.13 将字符串将字符串str1复制为字符串复制为字符串str2。定义两个字符数组定义两个字符数组str1和
59、和str2，再设两个指针变量再设两个指针变量p1和和p2，分别指向两个字符数组中的有关字符，通过改分别指向两个字符数组中的有关字符，通过改变指针变量的值使它们指向字符串中的不同的字符，变指针变量的值使它们指向字符串中的不同的字符，以实现字符的复制。以实现字符的复制。#include using namespace std;int main( ) char str1=I love CHINA!,str220,*p1,*p2;p1=str1;p2=str2;for(;*p1!=0;p1+,p2+) *p2=*p1;*p2=0;p1=str1;p2=str2;coutstr1 is: p1endl;
60、coutstr2 is: p2endl;return 0;运行结果为运行结果为str1 is: I love CHINA!str2 is: I love CHINA!图图6.19这个例子用来说明怎样使用字符指针。其实，对例这个例子用来说明怎样使用字符指针。其实，对例6.13来说，用来说，用string变量来处理是十分简单的：变量来处理是十分简单的： string str1=I love CHINA!,str2; /定义定义string变量变量str2=str1; /将将str1复制到复制到str2指针变量也可以指向一个函数。一个函数在编译时被指针变量也可以指向一个函数。一个函数在编译时被分配给
61、一个入口地址。这个函数入口地址就称为函数分配给一个入口地址。这个函数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。指针变量调用此函数。例例6.14 求和中的大者。求和中的大者。先按一般方法写程序先按一般方法写程序:#include using namespace std;int main( )int max(int x,int y); /函数声明函数声明6.5 函数与指针函数与指针 6.5.1 用函数指针变量调用函数用函数指针变量调用函数int a,b,m;cinab;m=max(a,b); /调用函数调用函数
62、max，求出最大值，赋给求出最大值，赋给mcoutmax=my) z=x;else z=y;return(z);可以用一个指针变量指向可以用一个指针变量指向max函数，然后通过该指针函数，然后通过该指针变量调用此函数。定义指向变量调用此函数。定义指向max函数的指针变量的方函数的指针变量的方法是：法是： int (*p) (int,int); p所指向的函数的形参类型所指向的函数的形参类型 p是指向函数的指针变量是指向函数的指针变量 指针变量指针变量p指向的函数的类型指向的函数的类型请将它和函数请将它和函数max的原型作比较的原型作比较int max(int,int)； /max函数原型函数原
63、型可以看出：可以看出： 只是用只是用(*p)取代了取代了max，其他都一样。其他都一样。现在将上面程序的主函数修改如下：现在将上面程序的主函数修改如下：#include using namespace std;int main( )int max(int x,int y); /函数声明函数声明int (*p)(int,int); /定义指向函数的指针变量定义指向函数的指针变量pint a,b,m;p=max; /使使p指向函数指向函数maxcinab;m=p(a,b);coutmax=mendl;return 0;请注意第请注意第7行的赋值语句行的赋值语句“p=max;”。此语句千万不此语句千
64、万不要漏写，它的作用是将函数要漏写，它的作用是将函数max的入口地址赋给指针的入口地址赋给指针变量变量p。这时，这时，p才指向函数才指向函数max。见图见图6.20。图图6.20指向函数的指针变量的一般定义形式为指向函数的指针变量的一般定义形式为函数类型函数类型 （*指针变量名）（函数形参表）；指针变量名）（函数形参表）；在在C语言中，函数指针变量常见的用途之一是作为函语言中，函数指针变量常见的用途之一是作为函数的参数，将函数名传给其他函数的形参。这样就可数的参数，将函数名传给其他函数的形参。这样就可以在调用一个函数的过程中根据给定的不同实参调用以在调用一个函数的过程中根据给定的不同实参调用不
65、同的函数。不同的函数。例如，利用这种方法可以编写一个求定积分的通用函例如，利用这种方法可以编写一个求定积分的通用函数，用它分别求数，用它分别求5个函数的定积分个函数的定积分:每次需要求定积分每次需要求定积分的函数是不一样的。可以编写一个求定积分的通用函的函数是不一样的。可以编写一个求定积分的通用函数数integral，它有它有3个形参：个形参： 下限下限a、上限上限b，以及指以及指向函数的指针变量向函数的指针变量fun。函数原型可写为函数原型可写为double integral (double a，double b，double (*fun)(double);6.5.2 用指向函数的指针作函数
66、参数用指向函数的指针作函数参数分别编写分别编写5个函数个函数f1，f2，f3，f4，f5， 用来求上面用来求上面5个函数的值。然后先后调用个函数的值。然后先后调用integral函数函数5次，每次调次，每次调用时把用时把a，b以及以及f1，f2，f3，f4，f5之一作为实参，之一作为实参，即把上限、下限以及有关函数的入口地址传送给形参即把上限、下限以及有关函数的入口地址传送给形参fun。在执行在执行integral函数过程中求出各函数定积分的函数过程中求出各函数定积分的值。值。在面向对象的在面向对象的C+程序设计中，这种用法就比较少了。程序设计中，这种用法就比较少了。有兴趣的读者可参阅作者所著
67、的有兴趣的读者可参阅作者所著的C程序设计（第二程序设计（第二版）一书中的有关章节。版）一书中的有关章节。一个函数可以带回一个整型值、字符值、实型值等，一个函数可以带回一个整型值、字符值、实型值等，也可以带回指针型的数据，即地址。其概念与以前类也可以带回指针型的数据，即地址。其概念与以前类似，只是带回的值的类型是指针类型而已。返回指针似，只是带回的值的类型是指针类型而已。返回指针值的函数简称为指针函数。值的函数简称为指针函数。定义指针函数的一般形式为定义指针函数的一般形式为类型名类型名 *函数名（参数表列）函数名（参数表列）;例如例如int *a(int x,int y);6.6 返回指针值的函
68、数返回指针值的函数单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式例例10104 4 有若干个学生的成绩（每个学生有门课程有若干个学生的成绩（每个学生有门课程），要求在用户输入学生序号以后，能输出该学生的全），要求在用户输入学生序号以后，能输出该学生的全部成绩。用指针函数来实现。部成绩。用指针函数来实现。 #include void main（）float *score 4=60，70，80，90， 56，89，67，88，34，78，90，66; float*search（float (*pointer)4，int n）； float*；
69、int ，； printf（enter the number of student：）； scanf（，）； printf（The scores of No are：，）； 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式 search（，）；for（；printf（，*（）； float * search（float (*)4，int ） float *； *（）； return（）； 运行情况如下：运行情况如下：enter the number of student：The scores of No. are：56.00 89.00 67
70、.00 88.00单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式例例10.5 对上例中的学生，找出其中有不及格课对上例中的学生，找出其中有不及格课程的学生及其学生号。程的学生及其学生号。#include void main（）float score 4=60，70，80，90，56， 89，67，88，34，78，90，66; float search（float (*pointer)4）； float*； i ，； 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式for（；）search
71、（score ）；（*（score）printf（scores：，）； for（；) printf（5.2，*（）； printf（）； 如果一个数组，其元素均为指针类型数据，该数组称如果一个数组，其元素均为指针类型数据，该数组称为指针数组，也就是说，指针数组中的每一个元素相为指针数组，也就是说，指针数组中的每一个元素相当于一个指针变量，它的值都是地址。一维指针数组当于一个指针变量，它的值都是地址。一维指针数组的定义形式为的定义形式为类型名类型名*数组名数组长度；数组名数组长度；例如例如int *p4;可以用指针数组中各个元素分别指向若干个字符串，可以用指针数组中各个元素分别指向若干个字符串，
72、使字符串处理更加方便灵活。使字符串处理更加方便灵活。6.7 指针数组和指向指针的指针指针数组和指向指针的指针 6.7.1 指针数组的概念指针数组的概念例例6.15 若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。若干字符串按字母顺序（由小到大）输出。#include using namespace std;int main( ) void sort(char *name,int n); /声明函数声明函数void print(char *name,int n); /声明函数声明函数char *name=BASIC,FORTRAN,C+,Pascal,COBOL; /定义指针定义指针数组数组int n=5
73、;sort(name,n);print(name,n);return 0;void sort(char *name,int n) char *temp;int i,j,k;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;j0) k=j;if(k!=i) temp=namei;namei=namek;namek=temp;void print(char *name,int n) int i;for(i=0;in;i+)coutnameiendl;运行结果为运行结果为BASICCOBOLC+FORTRANPascal图图6.21 图图6.22print函数的作用是输出各字符串。函数的作
74、用是输出各字符串。name0name4分别是各字符串的首地址。分别是各字符串的首地址。print函数也可改写为以函数也可改写为以下形式：下形式： void print(char *name,int n) int i=0char *p;p=name0;while(in) p=*(name+i+);coutpendl;其中其中“*(name+i+)”表示先求表示先求*(name+i)的值，即的值，即namei（它是一个地址）。将它赋给它是一个地址）。将它赋给p，然后然后i加加1。最后输出以最后输出以p地址开始的字符串。地址开始的字符串。在掌握了指针数组的概念的基础上，下面介绍指向指在掌握了指针数组
75、的概念的基础上，下面介绍指向指针数据的指针，简称为指向指针的指针。从图针数据的指针，简称为指向指针的指针。从图622可以看到，可以看到，name是一个指针数组，它的每一个元素是一个指针数组，它的每一个元素是一个指针型数据是一个指针型数据(其值为地址其值为地址)，分别指向不同的字，分别指向不同的字符串。数组名符串。数组名name代表该指针数组首元素的地址。代表该指针数组首元素的地址。name+i是是namei的地址。由于的地址。由于namei的值是地址的值是地址(即指针即指针)，因此，因此name+i就是指向指针型数据的指针。就是指向指针型数据的指针。还可以设置一个指针变量还可以设置一个指针变量
76、p，它指向指针数组的元素它指向指针数组的元素（见图（见图6.23）。）。p就是指向指针型数据的指针变量。就是指向指针型数据的指针变量。6.7.2 指向指针的指针指向指针的指针图图6.23怎样定义一个指向指针数据的指针变量呢？如下：怎样定义一个指向指针数据的指针变量呢？如下： char *(*p);从附录从附录B可以知道，可以知道，*运算符的结合性是从右到左，运算符的结合性是从右到左，因此因此“char *(*p);”可写成可写成char *p;例例6.16 指向字符型数据的指针变量。指向字符型数据的指针变量。#include using namespace std;int main( ) ch
77、ar *p; /定义指向字符指针数据的指针变量定义指向字符指针数据的指针变量p char *name=BASIC,FORTRAN,C+,Pascal,COBOL;p=name+2; /见图见图6.23中中p的指向的指向cout*pendl; /输出输出name2指向的字符串指向的字符串cout*pendl; /输出输出name2指向的字符串中的第一个字符指向的字符串中的第一个字符运行结果为运行结果为 C+C指针数组的元素也可以不指向字符串，而指向整型数据指针数组的元素也可以不指向字符串，而指向整型数据或单精度型数据等。或单精度型数据等。在本章开头已经提到了在本章开头已经提到了“间接访问间接访问
78、”一个变量的方式。一个变量的方式。利用指针变量访问另一个变量就是利用指针变量访问另一个变量就是“间接访问间接访问”。如。如果在一个指针变量中存放一个目标变量的地址，这就果在一个指针变量中存放一个目标变量的地址，这就是是“单级间址单级间址”，见图，见图6.24(a)。指向指针的指针用的指向指针的指针用的是是“二级间址二级间址”方法。见图方法。见图6.24(b)。从理论上说，间从理论上说，间址方法可以延伸到更多的级，见图址方法可以延伸到更多的级，见图6.24(c)。但实际上但实际上在程序中很少有超过二级间址的。在程序中很少有超过二级间址的。 图图6.24表表6.1 有关指针的数据类型有关指针的数据
79、类型6.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结有关指针的数据类型和指针运算的小结 6.8.1 有关指针的数据类型的小结有关指针的数据类型的小结定义定义含义含义int i;定义整型变量定义整型变量int *p;p为指向整型数据的指针变量为指向整型数据的指针变量int an;定义整型数组定义整型数组a，它有它有n个元素个元素int *pn;定义指针数组定义指针数组p，它由它由n个指向整型数据的指针元素组成个指向整型数据的指针元素组成int (*p)n;p为指向含为指向含n个元素的一维数组的指针变量个元素的一维数组的指针变量int f( );f为带回整型函数值的函数为带回整型函数值的函数int *p
80、( );p为带回一个指针的函数，该指针指向整型数据为带回一个指针的函数，该指针指向整型数据int (*p)( );p为指向函数的指针，该函数返回一个整型值为指向函数的指针，该函数返回一个整型值int *p;p是是一一个个指指向向指指针针的的指指针针变变量量，它它指指向向一一个个指指向向整整型型数数据据的的指指针针变量变量前面已用过一些指针运算（如前面已用过一些指针运算（如p+,p+i等），现在把等），现在把全部的指针运算列出如下。全部的指针运算列出如下。(1) 指针变量加指针变量加/减减 一个整数一个整数例如：例如： p+,p-,p+i,p-i,p+-i,p-=i等。等。C+规定，一个指针变量
81、加规定，一个指针变量加/减一个整数是将该指针减一个整数是将该指针变量的原值变量的原值(是一个地址是一个地址)和它指向的变量所占用的内和它指向的变量所占用的内存单元字节数相加或相减。如存单元字节数相加或相减。如p+i代表这样的地址计代表这样的地址计算：算： p+i*d，d为为p所指向的变量单元所占用的字节数。所指向的变量单元所占用的字节数。这样才能保证这样才能保证p+i指向指向p下面的第下面的第i个元素。个元素。(2) 指针变量赋值指针变量赋值将一个变量地址赋给一个指针变量。如将一个变量地址赋给一个指针变量。如6.8.2 指针运算小结指针运算小结p=&a; /将变量的地址赋给将变量的地址赋给pp
82、=array; /将数组将数组array首元素的地址赋给首元素的地址赋给pp=&arrayi; /将数组将数组array第第i个元素的地址赋给个元素的地址赋给pp=max; /max为已定义的函数，将为已定义的函数，将max的入口地址赋给的入口地址赋给pp1=p2; /p1和和p2都是同类型的指针变量，将都是同类型的指针变量，将p2的值赋给的值赋给p1(3) 指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何变量，可以这样表示：变量，可以这样表示： p=NULL;实际上实际上NULL代表整数代表整数0，也就是使，也就是使p指向地址为指向地址为0的的单元。这样可
83、以使指针不指向任何有效的单元。实际单元。这样可以使指针不指向任何有效的单元。实际上系统已先定义了上系统已先定义了NULL： #define NULL 0在在iostream头文件中就包括了以上的头文件中就包括了以上的NULL定义，定义，NULL是一个符号常量。应注意，是一个符号常量。应注意，p的值等于的值等于NULL和和p未被赋值是两个不同的概念。未被赋值是两个不同的概念。任何指针变量或地址都可以与任何指针变量或地址都可以与NULL作相等或不相等作相等或不相等的比较，如的比较，如if(p=NULL) p=p1;(4) 两个指针变量可以相减两个指针变量可以相减如果两个指针变量指向同一个数组的元素
84、，则两个指如果两个指针变量指向同一个数组的元素，则两个指针变量值之差是两个指针之间的元素个数，见图针变量值之差是两个指针之间的元素个数，见图6.25。假如假如p1指向指向a1，p2指向指向a4，则则p2-p1=(a+4)-(a+1)=4-1=3。但但p1+p2并无实际意义。并无实际意义。(5) 两个指针变量比较两个指针变量比较若两个指针指向同一个数组的元素，则可以进行比较。若两个指针指向同一个数组的元素，则可以进行比较。指向前面的元素的指针变量小于指向后面元素的指针指向前面的元素的指针变量小于指向后面元素的指针变量。如图变量。如图6.25中，中，p1p2，或者说，表达式或者说，表达式“p1p2
85、”的值为真，而的值为真，而“p2p1”的值为假。注意，的值为假。注意，如果如果p1和和p2不指向同一数组则比较无意义。不指向同一数组则比较无意义。 图图6.25(6) 对指针变量的赋值应注意类型问题。对指针变量的赋值应注意类型问题。在本章前几节中介绍了指针的基本概念和初步应用。在本章前几节中介绍了指针的基本概念和初步应用。应该说明，指针是应该说明，指针是C和和C+中重要的概念，是中重要的概念，是C和和C+的一个特色。使用指针的优点是：的一个特色。使用指针的优点是： 提高程序提高程序效率；效率；在调用函数时，如果改变被调用函数中某些在调用函数时，如果改变被调用函数中某些变量的值，这些值能为主调函
86、数使用，即可以通过函变量的值，这些值能为主调函数使用，即可以通过函数的调用，得到多个可改变的值；数的调用，得到多个可改变的值；可以实现动态存可以实现动态存储分配。储分配。但是同时应该看到，指针使用实在太灵活，对熟练的但是同时应该看到，指针使用实在太灵活，对熟练的程序人员来说，可以利用它编写出颇有特色的、质量程序人员来说，可以利用它编写出颇有特色的、质量优良的程序，实现许多用其他高级语言难以实现的功优良的程序，实现许多用其他高级语言难以实现的功能，但也十分容易出错，而且这种错误往往难以发现。能，但也十分容易出错，而且这种错误往往难以发现。对一个数据可以使用对一个数据可以使用“引用引用”(refe
87、rence)，这是这是C+对对C的一个重要扩充，引用是一种新的变量类型，的一个重要扩充，引用是一种新的变量类型，它的作用是为一个变量起一个别名。假如有一个变量它的作用是为一个变量起一个别名。假如有一个变量a，想给它起一个别名想给它起一个别名b，可以这样写：可以这样写： int a; /定义定义a是整型变量是整型变量int &b=a; /声明声明b是是a的引用的引用以上语句声明了以上语句声明了b是是a的引用，即的引用，即b是是a的别名。经过的别名。经过这样的声明后，这样的声明后，a或或b的作用相同，都代表同一变量。的作用相同，都代表同一变量。*6.9 引用引用 6.9.1 什么是变量的引用什么是
88、变量的引用注意：注意： 在上述声明中，在上述声明中，&是引用声明符，并不代表地是引用声明符，并不代表地址。不要理解为址。不要理解为“把把a的值赋给的值赋给b的地址的地址”。声明变量。声明变量b为引用类型，并不需要另外开辟内存单元来存放为引用类型，并不需要另外开辟内存单元来存放b的值。的值。b和和a占内存中的同一个存储单元，它们具有同占内存中的同一个存储单元，它们具有同一地址。声明一地址。声明b是是a的引用，可以理解为：的引用，可以理解为： 使变量使变量b具具有变量有变量a的地址。见图的地址。见图6.26，如果，如果a的值是的值是20，则，则b的的值也是值也是20。图图6.26在声明一个引用类型
89、变量时，必须同时使之初始化，在声明一个引用类型变量时，必须同时使之初始化，即声明它代表哪一个变量。在声明变量即声明它代表哪一个变量。在声明变量b是变量是变量a的引的引用后，在它们所在函数执行期间，该引用类型变量用后，在它们所在函数执行期间，该引用类型变量b始终与其代表的变量始终与其代表的变量a相联系，不能再作为其他变量相联系，不能再作为其他变量的引用的引用(别名别名)。下面的用法不对：。下面的用法不对： int a1，a2;int &b=a1;int &b=a2; /企图使企图使b又变成又变成a2的引用（别名）是不行的的引用（别名）是不行的例例6.17 引用和变量的关系。引用和变量的关系。#i
90、nclude #include using namespace std;int main( ) int a=10;int &b=a; /声明声明b是是a的引用的引用a=a*a; /a的值变化了，的值变化了，b的值也应一起变化的值也应一起变化coutasetw(6)bendl; b=b/5; /b的值变化了，的值变化了，a的值也应一起变化的值也应一起变化coutbsetw(6)aendl;return 0;6.9.2 引用的简单使用引用的简单使用a的值开始为的值开始为10，b是是a的引用，它的值当然也应该是的引用，它的值当然也应该是10，当，当a的值变为的值变为100（a*a的值）时，的值）时，
91、b的值也随之变的值也随之变为为100。在输出。在输出a和和b的值后，的值后，b的值变为的值变为20，显然，显然a的的值也应为值也应为20。运行记录如下：运行记录如下： 100100 (a和和b的值都是的值都是100)2020 (a和和b的值都是的值都是20)有了变量名，为什么还需要一个别名呢？有了变量名，为什么还需要一个别名呢？C+之所以之所以增加引用类型，增加引用类型， 主要是把它作为函数参数，以扩充主要是把它作为函数参数，以扩充函数传递数据的功能。函数传递数据的功能。 到目前为止，本书介绍过函数参数传递的两种情况。到目前为止，本书介绍过函数参数传递的两种情况。(1) 将变量名作为实参和形参
92、。这时传给形参的是变将变量名作为实参和形参。这时传给形参的是变量的值，传递是单向的。如果在执行函数期间形参的量的值，传递是单向的。如果在执行函数期间形参的值发生变化，并不传回给实参。因为在调用函数时，值发生变化，并不传回给实参。因为在调用函数时，形参和实参不是同一个存储单元。形参和实参不是同一个存储单元。例例6.18 要求将变量要求将变量i和和j的值互换。下面的程序无法实的值互换。下面的程序无法实现此要求。现此要求。6.9.3 引用作为函数参数引用作为函数参数#include using namespace std;int main( ) void swap(int,int); /函数声明函数
93、声明int i=3,j=5;swap(i,j); /调用函数调用函数swapcouti jendl; /i和和j的值未互换的值未互换return 0;void swap(int a,int b) /企图通过形参企图通过形参a和和b的值互换，实现实参的值互换，实现实参i和和j的值的值互换互换 int temp;temp=a; /以下以下3行用来实现行用来实现a和和b的值互换的值互换a=b;b=temp;运行时输出运行时输出3 5i和和j的值并未互换。见图的值并未互换。见图6.27示意。示意。为了解决这个问题，采用传递变量地址的方法。为了解决这个问题，采用传递变量地址的方法。图图6.27(2) 传
94、递变量的指针。形参是指针变量，实参是一个传递变量的指针。形参是指针变量，实参是一个变量的地址，调用函数时，形参变量的地址，调用函数时，形参(指针变量指针变量)指向实参指向实参变量单元。程序见例变量单元。程序见例6.19。例例6.19 使用指针变量作形参，实现两个变量的值互换。使用指针变量作形参，实现两个变量的值互换。#include using namespace std;int main( ) void swap(int *,int *);int i=3,j=5;swap(&i,&j); /实参是变量的地址实参是变量的地址couti jendl; /i和和j的值已互换的值已互换return
95、0;void swap(int *p1,int *p2) /形参是指针变量形参是指针变量 int temp;temp=*p1; /以下以下3行用来实现行用来实现i和和j的值互换的值互换*p1=*p2;*p2=temp;形参与实参的结合见图形参与实参的结合见图6.28示意。示意。图图6.28这种虚实结合的方法仍然是这种虚实结合的方法仍然是“值传递值传递”方式，只是实方式，只是实参的值是变量的地址而已。通过形参指针变量访问主参的值是变量的地址而已。通过形参指针变量访问主函数中的变量函数中的变量(i和和j)，并改变它们的值。这样就能得并改变它们的值。这样就能得到正确结果，但是在概念上却是兜了一个圈子
96、，不那到正确结果，但是在概念上却是兜了一个圈子，不那么直截了当。么直截了当。在在Pascal语言中有语言中有“值形参值形参”和和“变量形参变量形参”（即（即var形参），对应两种不同的传递方式，前者采用值形参），对应两种不同的传递方式，前者采用值传递方式，后者采用地址传递方式。在传递方式，后者采用地址传递方式。在C语言中，只语言中，只有有“值形参值形参”而无而无“变量形参变量形参”，全部采用值传递方，全部采用值传递方式。式。C+把引用型变量作为函数形参，就弥补了这个把引用型变量作为函数形参，就弥补了这个不足。不足。C+提供了向函数传递数据的第提供了向函数传递数据的第(3)种方法，即传送种方法，
97、即传送变量的别名。变量的别名。例例6.20 利用利用“引用形参引用形参”实现两个变量的值互换。实现两个变量的值互换。#include using namespace std;int main( ) void swap(int &,int &);int i=3,j=5;swap(i,j);couti=i j=jendl;return 0;void swap(int &a,int &b) /形参是引用类型形参是引用类型 int temp;temp=a;a=b;b=temp;输出结果为输出结果为i=5 j=3在在swap函数的形参表列中声明函数的形参表列中声明a和和b 是整型变量的引是整型变量的引用
98、。用。图图6.29实际上，在虚实结合时是把实参实际上，在虚实结合时是把实参i的地址传到形参的地址传到形参a，使形参使形参a的地址取实参的地址取实参i的地址，从而使的地址，从而使a和和i共享同一共享同一单元。同样，将实参单元。同样，将实参j的地址传到形参的地址传到形参b，使形参使形参b的的地址取实参地址取实参j的地址，从而使的地址，从而使b和和j共享同一单元。这共享同一单元。这就是地址传递方式。为便于理解，可以通俗地说：就是地址传递方式。为便于理解，可以通俗地说： 把变量把变量i的名字传给引用变量的名字传给引用变量a，使使a成为成为i的别名。的别名。请思考：请思考： 这种传递方式和使用指针变量作
99、形参时有这种传递方式和使用指针变量作形参时有何不同？分析例何不同？分析例6.20（对比例（对比例6.19），可以发现：），可以发现： 使用引用类型就不必在使用引用类型就不必在swap函数中声明形参是指函数中声明形参是指针变量。指针变量要另外开辟内存单元，其内容是地针变量。指针变量要另外开辟内存单元，其内容是地址。而引用变量不是一个独立的变量，不单独占内存址。而引用变量不是一个独立的变量，不单独占内存单元，在例单元，在例6.20中引用变量中引用变量a和和b的值的数据类型与实的值的数据类型与实参相同，都是整型。参相同，都是整型。 在在main函数中调用函数中调用swap函数时，实参不必用变量函数时
100、，实参不必用变量的地址的地址(在变量名的前面加在变量名的前面加&)，而直接用变量名。系，而直接用变量名。系统向形参传送的是实参的地址而不是实参的值。统向形参传送的是实参的地址而不是实参的值。这种传递方式相当于这种传递方式相当于Pascal语言中的语言中的“变量形参变量形参”，显然，这种用法比使用指针变量简单、直观、方便。显然，这种用法比使用指针变量简单、直观、方便。使用变量的引用，可以部分代替指针的操作。有些过使用变量的引用，可以部分代替指针的操作。有些过去只能用指针来处理的问题，现在可以用引用来代替，去只能用指针来处理的问题，现在可以用引用来代替，从而降低了程序设计的难度。从而降低了程序设计
101、的难度。例例6.21 对对3个变量按由小到大的顺序排序。个变量按由小到大的顺序排序。#include using namespace std;int main( ) void sort(int &,int &,int &); /函数声明，形参是引用类型函数声明，形参是引用类型int a,b,c; /a,b,c是需排序的变量是需排序的变量int a1,b1,c1; /a1,b1,c1最终的值是已排好序的数列最终的值是已排好序的数列coutabc; /输入输入a,b,ca1=a;b1=b;c1=c; sort(a1,b1,c1); /调用调用sort函数，以函数，以a1,b1,c1为实参为实参co
102、utsorted order is a1 b1 c1j) change (i,j); /使使ik) change (i,k); /使使ik) change (j,k); /使使j=k void change (int &x,int &y) /使使x和和y互换互换 int temp;temp=x;x=y;y=temp;运行情况如下：运行情况如下： Please enter 3 integers: 23 12 -345 sorted order is -345 12 23 可以看到：可以看到： 这个程序很容易理解，不易出错。由于这个程序很容易理解，不易出错。由于在调用在调用sort函数时虚实结合使
103、形参函数时虚实结合使形参i,j,k成为实参成为实参a1,b1,c1的引用，因此通过调用函数的引用，因此通过调用函数sort(a1,b1,c1)既既实现了对实现了对i,j,k排序，也就同时实现了对排序，也就同时实现了对a1,b1,c1排序。排序。同样，执行同样，执行change (i,j)函数，可以实现对实参函数，可以实现对实参i和和j的的互换。互换。引用不仅可以用于变量，也可以用于对象。例如实参引用不仅可以用于变量，也可以用于对象。例如实参可以是一个对象名，在虚实结合时传递对象的起始地可以是一个对象名，在虚实结合时传递对象的起始地址。这会在以后介绍。址。这会在以后介绍。当看到当看到&a这样的形式时，怎样区别是声明引用变量还这样的形式时，怎样区别是声明引用变量还是取地址的操作呢？当是取地址的操作呢？当&a的前面有类型符时（如的前面有类型符时（如int &a），），它必然是对引用的声明；如果前面无类型符它必然是对引用的声明；如果前面无类型符（如（如cout&a），），则是取变量的地址。则是取变量的地址。
