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1、,第3章,数据类型_指 针,第3章 数据类型_指 针,1、指针的概念2、指针运算3、指针的限定const指针4、指针与数组（补充）5、堆内存分配（补充）6、void 指针（补充）7、指针数组（补充）,指针是一种特殊的数据类型。指针概念是C+语言中较难理解和较难掌握的概念之一。本章节介绍指针的概念、定义、运算等内容。,指针变量是一种特殊的变量，变量中存放的不是某种数据类型的数据，而是另一个变量或常量的地址。,1、指针概念,如有定义：int value=150;char ch=M;并执行赋值语句：pv=/pv holds the address of value 由于pv中存放的是value变量的
2、地址，pc中存放的是ch变量的地址，故称pv和pc为指针变量。简称为指针（Pointer）。,指针指向的对象称为目标或目标变量（常量）。如图3.1所示：,value,ch,*pv,*pc,图3.1 内存空间,1000H,1050H,C+规定：目标或目标变量可以用指针变量名前加上运算符“*”表示。pv的目标变量value可表示为*pv,pc的目标变量ch可表示为*pc,即*pv和value等效*pc和ch等效 而&pv和&pc表示针变量本身的地址,(1)、指针的定义指针变量也必须先定义后使用。定义的一般格式：类型定义符*指针变量名;其中：类型定义符指针指向对象的数据类型“*”说明符，表示其后的标
3、识符是指针变 量，而不是 一般变量。,例如：int*ptr；char*name;float*pf;其中，定义ptr,name,pf分别为指向整型、字符型和浮点型数据的指针。const int*ptr;/pointer to int const const char*cpc const float*point其中，ptr,cpc,point为指向常量的指针。注意：指针变量可以与其他变量一起定义，如：int a,bb，*c;char*p,*q,ch;指针变量也可定义为全局，静态和局部的指针。,例如：int num,*pn;char color,*pc;执行语句 pn=这里，“*”作为访问目标变量的
4、运算符，在定义指针时，“*”作为说明符。注意使用上的区别。,(2)、指针赋值,使用指针前，必须给已定义指针变量赋以指向目标变量的地址值。“&”操作符可获取变量的地址。,指针赋值的几种情况：同种数据类型的指针变量之间可以相互赋值。int a,*pa,*pb;pa=/正确,例：有关指针概念的程序#include using namespace std;void main()int icount=18;int*ptr=,结果：58 58 0 x0067fe00 0 x0067fdfc 0 x0067fe00,(3)、指针变量的地址 指针也是变量，指针变量的地址是指它本身的内存地址，如图3.1所示。,
5、图示如下：,图 3.2,(&icount),2、指针运算 指针运算实质上是地址运算。(1)、赋值运算(2)、取地址运算“则&(*ptr)表示指针ptr*(&x)表示变量x,(3)、指针与整数的加减运算在数组中，指针变量加上或减去一个整数n，表示：指针由当前所指向的位置向前或向后移动n个数据元素的位置。移动后的实际地址为：p n*sizeof(数据类型)(4)、指针的关系运算指向同种数据类型的指针可作关系运算，表示它们所存放的地址之间的关系。,=,!=,(1)、指向常量的指针 在指针定义语句的类型名前加上关键字const，表示指向的对象是常量。例如：const int a=80;const in
6、t b=15;const int*pi=/正确，指向另一个常量 注意：实际上常量指针是可以指向变量的，但这时候我们不能通过常量指针来修改变量的内容，但可以通过变量本身来改变其值。(2)、指针常量 定义指针时，在指针名前加上const 关键字，表示指针本身是常量。必须在定义时进行初始化。例如：char*const pc=“asdf”；pc=“dfgh”；/错误，不能修改指针常量中的地址*pc=b；/正确，内容被修改为“bsdf”(3)、指向常量的指针常量 定义指针时，在类型名及指针名前加上const 关键字，表示指向常量的指针常量。必须在定义时进行初始化。,3、const 指针,const in
7、t ci=7,di=30;const int*const cpc=/错误，不能修改指针指向的对象值 指向常量的指针常量可表示如下：,图 7.3,4、指针与数组,C+规定定义一个数组时，用数组名存放该数组在内存中的首地址。当把数组名赋予一个指针变量后，该指针指向数组，可以通过指针移动方式访问数组元素。,例1：一维数组 int a20,*p;p=a;则下标为i 的元素可表示为：ai,*(a+i),pi,*(p+i),对应地址可表示为：&ai,a+i,&pi,p+i,注意：数组名是指针常量，不是指针变量，不能给数组名赋值。,例2：二维数组对于二维数组这种特殊的“一维数组”，前面介绍的等价关系同样实用
8、：Bij*(Bi+j)*(*(B+i)+j)当i，j之一为0或均为0时：Bi0*(Bi+0)*Bi*(B+i)B0j(*(B+0)j(*B)j*(*B+j)B00*(B0+0)*B0*(B+0)*B,例如：下面程序是用指针方式访问数组元素，计算数组元素之和。#include using namespace std;void main()int iarray10=0,2,4,6,8,10,12,14,16,18;int sum=0;int*iptr=iarray;/指针初始化 for(int i=0;i10;i+)sum+=*iptr;iptr+;cout“sum is“sumendl;,运行结
9、果为：sum is 90,例如：对于前例中数组的求和元素运算，可以有以下五种方法：#include int sum1,sum2,sum3,sum4,sum5;int iarray=1,4,2,7,13,32,21,48,16,30;int*iptr;void main()int size,n;size=sizeof(iarray)/sizeof(*iarray);for(n=0;nsize;n+)/方法1 sum1+=iarrayn;,iptr=iarray;/方法2 for(n=0;nsize;n+)sum2+=*iptr+;iptr=iarray;/方法3 for(n=0;nsize;n+
10、)sum3+=*(iptr+n);iptr=iarray;/方法4 for(n=0;nsize;n+)sum4+=iptrn;,for(n=0;nsize;n+)/方法5 sum5+=*(iarray+n);coutsum1endl;coutsum2endl;coutsum3endl;coutsum4endl;coutsum5endl;,答案为：174 174 174 174 174,堆(heap)是内存空间。堆允许用户在程序运行时(不在编译时)动态申请一定大小的内存空间。若在编程时不能确定数组的大小，或数组大小需要随程序运行而变化时，可使用堆内存，即采用动态内存分配方法。,5、堆内存分配,在
11、C语言中，在malloc.h头文件中定义有申请动态内存分配函数和释放分配内存函数，其原型为：void*malloc(size_t size)；其中size_t 被定义为unsigned long，该函数功能是从内存中申请获得一个size大小的内存空间，返回指向该内存空间的首地址，若堆内存中不能提供指定大小的内存空间，则返回NULL空指针。void free(void*);函数功能为释放由malloc()函数申请获取的堆内存空间，void*为指向该空间的指针。,例如：下面程序是使用malloc和free函数的例子。#include#include#include void main()int a
12、rraysize;int*array;int count;coutarraysize;if(array=(int*)malloc(arraysize*sizeof(int)=NULL)coutCant allocate more memory,terminating.n;exit(1);,for(count=0;countarraysize;count+)arraycount=count*2;for(count=0;countarraysize;count+)coutarraycount;coutendl;free(array);,运行结果：Please input a number of a
13、rray:100 2 4 6 8 10 12 14 16 18,C+中设有new和delete两个专用操作符，具有类似于malloc和free函数的功能。new 的使用格式：new；其中：的值为所创建的数组大小，例如：float*p;p=new float10;,delete的使用格式：delete；其中，指针名是由 new 操作符返回的指针，例如：delete p;上例的两条语句：if(array=(int*)malloc(arraysize*sizeof(int)=NULL)free(array);可改写为：if(array=new intarraysize）=NULL)delete ar
14、ray;,6、void指针 不指向任何数据类型的指针称为空类型指针，用void关键字表示。即该类型指针仅仅是一个地址。空类型指针不能进行指针运算。如前面已介绍过的动态内存分配函数为：void*malloc(size_t,size);该函数返回一个空类型指针，仅仅是获得的动态内存的起始地址。,()、定义 一个数组中若每个元素都是一个指针，则称为指针数组。例如：定义一个指针数组并初始化 char*proname=“FORTRAN”,“C”,“C+”;该数组的每个元素是指向字符串常量的字符指针，指针指向的字符串常量存放在data area 的const 存储区中，可能连续，也可能不连续。,7、指针数
15、组,该字符数组的内存表示如下：,0088：2251,F,O,R,T,R,A,N,0,C,0,C,+,+,0,0088：2252,2253,2254,2255,2256,2257,2258,2259,225A,225B,225C,0088：225D,0088：225E,Char*proname,()、指针数组与二维数组 字符指针数组与字符二维数组的主要不同之处是：字符指针数组元素指向的字符串可以是不规则的长度。字符二维数组的每个元素的长度必须相同，在定义时已确定。例如：上例中 proname08个字节字符串 proname12个字节字符串 proname24个字节字符串 总字节数为6+14=20
16、,在二维数组中：char name38=“FORTRAN”,“C”,“C+”;共需3824个字节。可见使用字符指针数组更灵活方便。,()、指向指针的指针 如果在一个指针变量中存放的是另一个变量的指针的地址，称该指针为指向指针的指针，即二重指针。例如：下图中P是二重指针,&q,&v,120,p指针,q指针,v变量,*p,*p,图 7.6,如下面定义：char*pc=“abc”,“def”,“hig”;char*ppc;/定义ppc为二重指针 ppc=pc;显然指针数组名pc 就是一个二重指针。举例：#include void main()char*pn=“Fred”,“Barney”,“Wilm
17、a”,“Betty”;int num=sizeof(pn)/sizeof(char*);/求数组元素个数(8/2)for(int i=0;inum;i+)cout(int)pni“”/输出字符串地址 pniendl;/输出字符串,结果为：4202628 Fred4202633 Barney4202640 Wilma4202646 Betty,指针是特殊变量，其内容存放的是另一变量的地址，而不是数据。指针数组是C+程序中最有用的结构之一。其成员为指针。堆允许程序在运行时，而不是在编译时，确定所申请内存之大小。在C+中，堆分配一般用 new 和delete 两个操作符，而在C语言中使用的malloc()和free()函数则相对使用较少。,数组小节,
