C語言程序設(shè)計視頻教程-徐紅波-第10章

.,C程序設(shè)計,講師：徐紅波Email:x_h_b,.,第10章指針,指針是C語言中的一個重要概念，也是C語言的一個重要特色。正確而靈活地運(yùn)用它，可以有效地表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；能動態(tài)分配內(nèi)存；方便地使用字符串；有效而方便地使用數(shù)組；在調(diào)用函數(shù)時能獲得1個以上的結(jié)果；能直接處理內(nèi)存單元地址等，這對設(shè)計系統(tǒng)軟件是非常必要的。掌握指針的應(yīng)用，可以使程序簡潔、緊湊、高效。每一個學(xué)習(xí)和使用C語言的人，都應(yīng)當(dāng)深入地學(xué)習(xí)和掌握指針?？梢哉f，不掌握指針就是沒有掌握C的精華。,.,10.1地址和指針的概念,變量的屬性：名、值和地址變量的訪問方式：直接訪問、間接訪問變量的地址稱為該變量的“指針”指針變量是存放地址的變量,.,10.2變量的指針和指向變量的指針變量,變量的指針就是變量的地址。存放變量地址的變量是指針變量，它用來指向另一個變量。為了表示指針變量和它所指向的變量之間的聯(lián)系，在程序中用“*”符號表示“指向”。如果已定義i_pointer為指針變量，則(*i_pointer)是i_pointer所指向的變量。,.,10.2.1定義一個指針變量,C語言規(guī)定所有變量在使用前必須定義，指定其類型，并按此分配內(nèi)存單元。指針變量不同于整型變量和其他類型的變量，它是用來專門存放地址的，必須將它定義為“指針類型”。定義指針變量的一般形式為基類型*指針變量名;可以用賦值語句使一個指針變量得到另一個變量的地址，從而使它指向一個該變量。,.,在定義指針變量時要注意兩點：,(1)指針變量前面的“*”表示該變量的類型為指針型變量(2)在定義指針變量時必須指定基類型,.,10.2.2指針變量的引用,指針變量中只能存放地址(指針)，不要將一個整數(shù)(或其他非地址類型的數(shù)據(jù))賦給一個指針變量。有兩個有關(guān)的運(yùn)算符：(1)int*pointer_1,*pointer_2;a=100;b=10;pointer_1=,.,對“scanf(“%d,%d”,.,10.2.3指針變量作為函數(shù)參數(shù),函數(shù)的參數(shù)不僅可以是整型、浮點型、字符型等數(shù)據(jù)，還可以是指針類型。它的作用是將一個變量的地址傳送到另一個函數(shù)中。,.,例10.3題目要求同例10.2，即對輸入的兩個整數(shù)按大小順序輸出,#includevoidmain()voidswap(int*p1,int*p2);inta,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(“%d,%d”,voidswap(int*p1,int*p2)inttemp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;,.,例10.4輸入a、b、c這3個整數(shù)，按大小順序輸出,voidmain()inta,b,c,*p1,*p2,*p3;scanf(“%d,%d,%d”,voidexchange(int*q1,int*q2,int*q3)if(*q1*q2)swap(q1,q2);if(*q1*q3)swap(q1,q3);if(*q2*q3)swap(q2,q3);voidswap(int*pt1,int*pt2)inttemp;temp=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=temp;,.,10.3數(shù)組與指針,一個變量有地址，一個數(shù)組包含若干元素，每個數(shù)組元素都在內(nèi)存中占用存儲單元，它們都有相應(yīng)的地址。指針變量既然可以指向變量，當(dāng)然也可以指向數(shù)組元素(把某一元素的地址放到一個指針變量中)。所謂數(shù)組元素的指針就是數(shù)組元素的地址。引用數(shù)組元素可以用下標(biāo)法(如a3)，也可以用指針法，即通過指向數(shù)組元素的指針找到所需的元素。使用指針法能使目標(biāo)程序質(zhì)量高(占內(nèi)存少，運(yùn)行速度快)。,.,10.3.1指向數(shù)組元素的指針,定義一個指向數(shù)組元素的指針變量的方法，與以前介紹的指向變量的指針變量相同。例如：inta10;int*p;p=,.,10.3.2通過指針引用數(shù)組元素,假設(shè)p已定義為一個指向整型數(shù)據(jù)的指針變量，并已給它賦了一個整型數(shù)組元素的地址，使它指向某一個數(shù)組元素。如果有以下賦值語句：*p=1;表示將1賦給p當(dāng)前所指向的數(shù)組元素。,.,如果p的初值為p=a;for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,p+);printf(“n”);for(i=0;i10;i+,p+)printf(“%d“,*p);printf(“n”);,.,10.3.3用數(shù)組名作函數(shù)參數(shù),如果一個實參數(shù)組，要想在函數(shù)中改變此數(shù)組中的元素的值，實參與形參的對應(yīng)關(guān)系有以下4種情況(1)形參和實參都用數(shù)組名(2)實參用數(shù)組名，形參用指針變量(3)實參形參都用指針變量(4)實參為指針變量，形參為數(shù)組名例10.7將數(shù)組a中n個整數(shù)按相反順序存放例10.8用實參指針改寫例10.7,.,例10.9用選擇法對10個整數(shù)按由大到小順序排序,.,10.3.4多維數(shù)組與指針,用指針變量可以指向一維數(shù)組中的元素，也可以指向多維數(shù)組中的元素。但在概念上和使用上，多維數(shù)組的指針比一維數(shù)組的指針要復(fù)雜一些。,.,1、多維數(shù)組元素的地址,inta34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;a是一個數(shù)組名。A數(shù)組包含三行，即3個元素：a0、a1、a2。而每一個元素又是一個一維數(shù)組，它包含4個元素(即4個列元素)。例如，a0所代表的一維數(shù)組又包含4個元素：a00、a01、a02、a03?？梢哉J(rèn)為二維數(shù)組是“數(shù)組的數(shù)組”，即二維數(shù)組a是由3個一維數(shù)組所組成的。例10.10輸出二維數(shù)組有關(guān)的值,.,2、指向多維數(shù)組元素的指針變量,(1)指向數(shù)組元素的指針變量例10.11用指針變量輸出二維數(shù)組元素的值(2)指向由m個元素組成的一維數(shù)組的指針變量例10.12輸出二維數(shù)組任一行任一列的值,.,3、用指向數(shù)組的指針作函數(shù)參數(shù),一維數(shù)組名可以作為函數(shù)參數(shù)傳遞，多維數(shù)組名也可作函數(shù)參數(shù)傳遞。在用指針變量作形參以接受實參數(shù)組名傳遞來的地址時，有兩種方法:1、用指向變量的指針變量2、用指向一維數(shù)組的指針變量例10.13有一個班，3個學(xué)生，各學(xué)4門課，計算總平均分?jǐn)?shù)以及第n個學(xué)生的成績例10.14在上題基礎(chǔ)上，查找有一門以上課程不及格的學(xué)生，輸出他們的全部課程的成績,.,10.4字符串與指針10.4.1字符串的表示形式,在C程序中，可以用兩種方法訪問一個字符串(1)用字符數(shù)組存放一個字符串，然后輸出該字符串。例10.15定義一個字符數(shù)組，對它初始化，然后輸出該字符串(2)用字符指針指向一個字符串例10.16定義字符指針例10.17將字符串a(chǎn)賦值為字符串b例10.18用指針變量來處理例10.17問題,.,10.4.2字符指針作函數(shù)參數(shù),將一個字符串從一個函數(shù)傳遞到另一個函數(shù)，可以用地址傳遞的方法，即用字符數(shù)組名作參數(shù)，也可以用指向字符的指針變量作參數(shù)。在被調(diào)用的函數(shù)中可以改變字符串的內(nèi)容，在主調(diào)函數(shù)中可以得到改變了的字符串。例10.19用函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)字符串的復(fù)制(1)用字符數(shù)組作參數(shù)(2)形參用字符指針變量,.,10.4.3對使用字符指針變量和字符數(shù)組的討論,雖然用字符數(shù)組和字符指針變量都能實現(xiàn)字符串的存儲和運(yùn)算，但它們兩者之間是有區(qū)別的，不應(yīng)混為一談，主要有以下幾點。(1)字符數(shù)組由若干個元素組成，每個元素中放一個字符，而字符指針變量中存放的是地址，決不是將字符串放到字符指針變量中。(2)賦值方式。(3)對字符指針變量賦初值。(4)如果定義了一個字符數(shù)組，在編譯時為它分配內(nèi)存單元，它有確定的地址。而定義一個字符指針變量時，給指針變量分配內(nèi)存單元，在其中可以放一個字符變量的地址，也就是說，該指針變量可以指向一個字符型數(shù)據(jù)，但如果未對它賦予一個地址值，則它并未具體指向一個確定的字符數(shù)據(jù)。(5)指針變量的值是可以改變的。例10.20改變指針變量的值例10.21用帶下標(biāo)的字符指針變量引用字符串中的字符(6)用指針變量指向一個格式字符串，可以用它代替printf函數(shù)中的格式字符串。,.,10.5指向函數(shù)的指針10.5.1用函數(shù)指針變量調(diào)用函數(shù),可以用指針變量指向整型變量、字符串、數(shù)組，也可以指向一個函數(shù)。一個函數(shù)在編譯時被分配給一個入口地址。這個函數(shù)的入口地址就稱為函數(shù)的指針?？梢杂靡粋€指針變量指向函數(shù)，然后通過該指針變量調(diào)用此函數(shù)。例10.22求a和b中的大者,.,說明：,(1)指向函數(shù)的指針變量的一般定義形式為數(shù)據(jù)類型(*指針變量名)(函數(shù)參數(shù)表列);(2)函數(shù)的調(diào)用可以通過函數(shù)名調(diào)用，也可以通過函數(shù)指針調(diào)用(即用指向函數(shù)的指針表量調(diào)用)。(3)“int(*p)(int,int);”表示定義一個指向函數(shù)的指針變量p，它不是固定指向哪一個函數(shù)的，而是表示定義了這樣一個類型的變量，它是專門用來存放函數(shù)的入口地址的。(4)在給函數(shù)指針變量賦值時，只需給出函數(shù)名而不必給出參數(shù)。(5)用函數(shù)指針變量調(diào)用函數(shù)時，只需將(*p)代替函數(shù)名即可，在(*p)之后的括號中根據(jù)需要寫上實參。(6)對指向函數(shù)的指針變量，像p+n、p+等運(yùn)算是無意義的。,.,10.5.2用指向函數(shù)的指針作函數(shù)參數(shù),函數(shù)指針變量通常的用途之一是把指針作為參數(shù)傳遞到其他函數(shù)。函數(shù)的參數(shù)可以是變量、指向變量的指針變量、數(shù)組名、指向數(shù)組的指針變量等。函數(shù)的指針也可以作為參數(shù)，以實現(xiàn)函數(shù)地址的傳遞，這樣就能夠在被調(diào)用的函數(shù)中使用實參函數(shù)。例10.23設(shè)一個函數(shù)process，在調(diào)用它的時候，每次實現(xiàn)不同的功能。輸入a和b兩個數(shù)，第一調(diào)用process時找出a和b中大者，第二次找出其中小者，第三次求a與b之和,.,10.6返回指針值的函數(shù),一個函數(shù)可以返回一個整型值、字符值、實型值等，也可以返回指針型的數(shù)據(jù)，即地址。其概念與以前類似，只是返回的值的類型是指針類型而已。這種返回指針值的函數(shù)，一般定義形式為類型名*函數(shù)名(參數(shù)表列);例10.24有若干個學(xué)生的成績(每個學(xué)生有4門課程)，要求在用戶輸入學(xué)生序號后，能輸出該學(xué)生的全部成績。用指針函數(shù)來實現(xiàn)例10.25對上例中的學(xué)生，找出其中不及格課程的學(xué)生及其學(xué)生號,.,10.7指針數(shù)組和指向指針的指針10.7.1指針數(shù)組的概念,一個數(shù)組，若其元素均為指針類型數(shù)據(jù)，稱為指針數(shù)組，也就是說，指針數(shù)組中的每一個元素都相當(dāng)于一個指針變量。一維指針數(shù)組的定義形式為類型名*數(shù)組名數(shù)組長度;例如：int*p4;例10.26將若干字符串按字母順序輸出,.,10.7.2指向指針的指針,在掌握了指針數(shù)組的概念的基礎(chǔ)上，下面介紹指向指針數(shù)據(jù)的指針變量，簡稱為指向指針的指針。例10.27使用指向指針的指針例10.28指針數(shù)組的元素指向整型數(shù)據(jù),.,10.7.3指針數(shù)組作main函數(shù)的形參,指針數(shù)組的一個重要應(yīng)用是作為main函數(shù)的形參。在以往的程序中，main函數(shù)的第一行一般寫成以下形式：voidmain()括號中是空的。實際上，main函數(shù)可以有參數(shù)，例如：voidmain(intargc,char*argv),.,10.8有關(guān)指針的數(shù)據(jù)類型和指針運(yùn)算的小結(jié)10.8.1有關(guān)指針的數(shù)據(jù)類型的小結(jié),.,10.8.2指針運(yùn)算小結(jié),(1)指針變量加(減)一個整數(shù)(2)指針變量賦值(3)指針變量可以有空值，即該指針變量不指向任何變量(4)兩個指針變量可以相減(5)兩個指針變量比較,.,10.8.3void指針類型,ANSI新標(biāo)準(zhǔn)增加了一個“void”指針變量，即可定義一個指針變量，但不指定它是指向哪一種類型數(shù)據(jù)的。ANSIC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用動態(tài)存儲分配函數(shù)時返回void指針，它可以用來指向一個抽象的類型的數(shù)據(jù)，在將它的值賦給另一指針變量時要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換使之適合于被賦值的變量的類型。,.,小結(jié),在本章中介紹了指針的基本概念和初步應(yīng)用。應(yīng)該說明，指針是C語言中重要的概念，是C的一個特色。使用指針的優(yōu)點：(1)提高程序效率；(2)在調(diào)用函數(shù)時變量改變了的值能夠為主調(diào)函數(shù)使用，即可以