C语言程序设计教案.ppt

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1、第八章 指针,C程序设计中使用指针可以:使程序简洁、紧凑、高效有效地表示复杂的数据结构动态分配内存得到多于一个的函数返回值,8.1 指针的概念变量与地址,程序中:int i;float k;,内存中每个字节有一个编号-地址,i,k,编译或函数调用时为其分配内存单元,变量是对程序中数据存储空间的抽象,指针与指针变量指针：一个变量的地址指针变量：专门存放变量地址的变量叫,2000,指针,指针变量,变量的内容,变量的地址,&与*运算符含义,含义:取变量的地址单目运算符优先级:2结合性:自右向左,含义:取指针所指向变量的内容单目运算符优先级:2结合性:自右向左,两者关系：互为逆运算理解,i_point

2、er-指针变量，它的内容是地址量*i_pointer-指针的目标变量，它的内容是数据&i_pointer-指针变量占用内存的地址,i_pointer&i&(*i_pointer)i*i_pointer*(&i),i_pointer=&i=&(*i_pointer)i=*i_pointer=*(&i),直接访问与间接访问直接访问：按变量地址存取变量值间接访问：通过存放变量地址的变量去访问变量,例 i=3;-直接访问,3,例*i_pointer=20;-间接访问,20,例 k=i;-直接访问 k=*i_pointer;-间接访问,10,例 k=i;k=*i_pointer;,8.2 指针变量指针变

3、量与其所指向的变量之间的关系,指针变量的定义一般形式：存储类型 数据类型*指针名；,合法标识符,指针变量本身的存储类型,指针的目标变量的数据类型,表示定义指针变量不是*运算符,例 int*p1,*p2;float*q;static char*name;,注意：1、int*p1,*p2;与 int*p1,p2;2、指针变量名是p1,p2,不是*p1,*p23、指针变量只能指向定义时所规定类型的变量4、指针变量定义后，变量值不确定，应用前必须先赋值,指针变量的初始化一般形式：存储类型 数据类型*指针名=初始地址值；,赋给指针变量，不是赋给目标变量,例 int i;int*p=,变量必须已说明过类型

4、应一致,例 int i;int*p=,用已初始化指针变量作初值,例 main()int i;static int*p=.(),不能用auto变量的地址去初始化static型指针,例 main()int i=10;int*p;*p=i;printf(“%d”,*p);,危险！,例 main()int i=10,k;int*p;p=,指针变量必须先赋值,再使用,零指针与空类型指针零指针：(空指针)定义:指针变量值为零表示：int*p=0;,p指向地址为0的单元，系统保证该单元不作它用表示指针变量值没有意义,#define NULL 0int*p=NULL:,p=NULL与未对p赋值不同用途:避免指

5、针变量的非法引用在程序中常作为状态比较,例 int*p;.while(p!=NULL).,void*类型指针表示:void*p;使用时要进行强制类型转换,例 char*p1;void*p2;p1=(char*)p2;p2=(void*)p1;,表示不指定p是指向哪一种类型数据的指针变量,例 指针的概念,main()int a;int*pa=,运行结果：a:10*pa:10&a:f86(hex)pa:f86(hex)&pa:f88(hex),例 输入两个数，并使其从大到小输出,main()int*p1,*p2,*p,a,b;scanf(%d,%d,运行结果：a=5,b=9 max=9,min=5

6、,5,2006,9,2008,2006,2008,2006,指针变量作为函数参数地址传递特点：共享内存,“双向”传递,swap(int x,int y)int temp;temp=x;x=y;y=temp;main()int a,b;scanf(%d,%d,例 将数从大到小输出,5,9,5,5,9,COPY,指针变量作为函数参数地址传递特点：共享内存,“双向”传递,swap(int x,int y)int temp;temp=x;x=y;y=temp;main()int a,b;scanf(%d,%d,例 将数从大到小输出,值传递,5,9,运行结果：5,9,swap(int*p1,int*p2

7、)int p;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,5,9,2000,2002,5,9,COPY,5,例 将数从大到小输出,swap(int*p1,int*p2)int p;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,5,9,2000,2002,5,9,例 将数从大到小输出,运行结果：9，5,地址传递,swap(int*p1,int*p2)int*p;*p=*p1;*p1=*p2;*p2=*p;

8、main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,运行结果：9，9,编译警告！结果不对！,int x;int*p=,例 将数从大到小输出,5,9,2000,2002,9,9,COPY,假设2000,指针变量在使用前必须赋值！,/*ch9_32.c*/swap(int x,int y)int t;t=x;x=y;y=t;main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,运行结果：5，9,例 将数从大到小输出,值传递,5,9,2000,2002,COPY,5,5,9,运行结果：5，9,例 将数从

9、大到小输出,swap(int*p1,int*p2)int*p;p=p1;p1=p2;p2=p;main()int a,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf(%d,%d,5,9,2000,2002,COPY,2000,地址传递,2000,2002,8.3 指针与数组指向数组元素的指针变量,例 int array10;int*p;p=,数组名是表示数组首地址的地址常量,指针的运算指针变量的赋值运算p=(指针变量p2值p1)不能把一个整数p,也不能把p的值整型变量,如 int i,*p;p=1000;()i=p;(),指针变量与其指向的变量具有相同数据类型,指针的算术运算

10、：pi p id(i为整型数，d为p指向的变量所占字节数)p+,p-,p+i,p-i,p+=i,p-=i等若p1与p2指向同一数组，p1-p2=两指针间元素个数(p1-p2)/dp1+p2 无意义,例 p指向float数，则 p+1 p+1 4,例 p指向int型数组，且p=则p+1 指向a1,例 int a10;int*p=,例 int a10;int*p1=,1,指针变量的关系运算若p1和p2指向同一数组，则p1p2 表示p1指的元素在后p1=p2 表示p1与p2指向同一元素若p1与p2不指向同一数组，比较无意义p=NULL或p!=NULL,数组元素表示方法,变址运算符ai*(a+i),a

11、i pi*(p+i)*(a+i),例 数组元素的引用方法,main()int a5,*pa,i;for(i=0;i5;i+)ai=i+1;pa=a;for(i=0;i5;i+)printf(*(pa+%d):%dn,i,*(pa+i);for(i=0;i5;i+)printf(*(a+%d):%dn,i,*(a+i);for(i=0;i5;i+)printf(pa%d:%dn,i,pai);for(i=0;i5;i+)printf(a%d:%dn,i,ai);,例 int a=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,*p=a,i;数组元素地址的正确表示：（A）&(a+1)（B）a+（C）&p

12、（D）&pi,数组名是地址常量p+,p-()a+,a-()a+1,*(a+2)(),例 void main()int a=5,8,7,6,2,7,3;int y,*p=,输出：5 6,例 注意指针变量的运算,6,main()int i,*p,a7;p=a;for(i=0;i7;i+)scanf(%d,p+);printf(n);for(i=0;i7;i+,p+)printf(%d,*p);,例 注意指针的当前值,p=a;,指针变量可以指到数组后的内存单元,数组名作函数参数数组名作函数参数，是地址传递数组名作函数参数，实参与形参的对应关系,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,实参与形参均用数

13、组,void inv(int x,int n)int t,i,j,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;t=xi;xi=xj;xj=t;main()int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2;inv(a,10);printf(The array has been reverted:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);,m=4,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int*x,int n)int t,*p,*i,*j,m=(n-1)/2;i=x;j=x+n-1;p=x+m;for(;

14、i=p;i+,j-)t=*i;*i=*j;*j=t;main()int i,a10=3,7,9,11,0,6,7,5,4,2;inv(a,10);printf(The array has been reverted:n);for(i=0;i10;i+)printf(%d,ai);printf(n);,实参用数组,形参用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int*x,int n)int t,*i,*j,*p,m=(n-1)/2;i=x;j=x+n-1;p=x+m;for(;i=p;i+,j-)t=*i;*i=*j;*j=t;main()int i,a10,*p=a

15、;for(i=0;i10;i+,p+)scanf(%d,p);p=a;inv(p,10);printf(The array has been reverted:n);for(p=a;pa+10;p+)printf(%d,*p);,实参与形参均用指针变量,例 将数组a中的n个整数按相反顺序存放,void inv(int x,int n)int t,i,j,m=(n-1)/2;for(i=0;i=m;i+)j=n-1-i;t=xi;xi=xj;xj=t;main()int i,a10,*p=a;for(i=0;i10;i+,p+)scanf(%d,p);p=a;inv(p,10);printf(T

16、he array has been reverted:n);for(p=arr;parr+10;p+)printf(%d,*p);,实参用指针变量,形参用数组,一级指针变量与一维数组的关系int*p 与 int q10 数组名是指针（地址）常量p=q;p+i 是qi的地址数组元素的表示方法:下标法和指针法，即若p=q,则 pi qi*(p+i)*(q+i)形参数组实质上是指针变量，即int q int*q在定义指针变量（不是形参）时，不能把int*p 写成int p;系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节）；而给q分配2*10字节的内存区,指针与二维数组二维数组的地址,对于一维数组

17、:（1）数组名array表示数组的首地址，即array0的地址；（2）数组名array是地址常量（3）array+i是元素arrayi的地址（4）arrayi*(array+i),对于二维数组：（1）a是数组名，包含三个元素 a0,a1,a2（2）每个元素ai 又是一个一维 数组，包含4个 元素,int a34;,基类型,行指针与列指针,对二维数组 int a34,有a-二维数组的首地址，即第0行的首地址a+i-第i行的首地址ai*(a+i)-第i行第0列的元素地址ai+j*(a+i)+j-第i行第j列的元素地址*(ai+j)*(*(a+i)+j)aij,a+i=&ai=ai=*(a+i)=&

18、ai0,值相等，含义不同a+i&ai,表示第i行首地址，指向行ai*(a+i)&ai0，表示第i行第0列元素地址，指向列,二维数组元素表示形式：（1）a12（2）*(a1+2)（3）*(*(a+1)+2)（4）*(&a00+1*4+2),地址表示：(1)a+1(2)&a10(3)a1(4)*(a+1)(5)(int*)(a+1),地址表示：(1)&a12(2)a1+2(3)*(a+1)+2(4)&a00+1*4+2,二维数组的指针变量指向二维数组元素的指针变量,例 指向二维数组元素的指针变量,main()static int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23

19、;int*p;for(p=a0;pa0+12;p+)if(p-a0)%4=0)printf(n);printf(%4d,*p);,p=*a;p=,指向一维数组的指针变量定义形式：数据类型(*指针名)一维数组维数;例 int(*p)4;,()不能少int(*p)4与int*p4不同,p的值是一维数组的首地址，p是行指针,可让p指向二维数组某一行 如 int a34,(*p)4=a;,一维数组指针变量维数和二维数组列数必须相同,例 一维数组指针变量举例,main()static int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int i,j,(*p)4;for(p=a

20、,i=0;i3;i+,p+)for(j=0;j4;j+)printf(%d,*(*p+j);printf(n);,p=a0;p=*a;p=,p0j,例 二维数组与指针运算,main()int a34=1,2,3,4,3,4,5,6,5,6,7,8;int i;int(*p)4=a,*q=a0;for(i=0;i3;i+)if(i=0)(*p)i+i/2=*q+1;else p+,+q;for(i=0;i3;i+)printf(%d,aii);printf(%d,%dn,*(int*)p),*q);,运行结果：2，4，7，5，3,2,二维数组的指针作函数参数用指向变量的指针变量用指向一维数组的指

21、针变量用二维数组名,例 3个学生各学4门课，计算总平均分，并输出第n个学生成绩,main()void average(float*p,int n);void search(float(*p)4,int n);float score34=65,67,79,60,80,87,90,81,90,99,100,98;average(*score,12);search(score,2);,void average(float*p,int n)float*p_end,sum=0,aver;p_end=p+n-1;for(;p=p_end;p+)sum=sum+(*p);aver=sum/n;printf(

22、average=%5.2fn,aver);void search(float(*p)4,int n)int i;printf(No.%d:n,n);for(i=0;i4;i+)printf(%5.2f,*(*(p+n)+i);,列指针,行指针,函数说明,float p4,pni,例 3个学生各学4门课，计算总平均分，并查找一门以上课 不及格学生，输出其各门课成绩,pji,二维数组与一维数组指针变量的关系 如 int a510 与 int(*p)10;二维数组名是一个指向有10个元素的一维数组的指针常量p=a+i 使 p指向二维数组的第i行*(*(p+i)+j)aij 二维数组形参实际上是一维数

23、组指针变量，即 int x 10 int(*x)10变量定义(不是形参）时两者不等价系统只给p分配能保存一个指针值的内存区(一般2字节）；而给a分配2*5*10字节的内存区,8.4 指针与字符串字符串表示形式用字符数组实现,例 main()char string=“I love China!”;printf(“%sn”,string);printf(“%sn”,string+7);,用字符指针实现,例 main()char*string=“I love China!”;printf(“%sn”,string);string+=7;while(*string)putchar(string0);s

24、tring+;,字符指针初始化:把字符串首地址赋给string char*string;string=“I love China!”;,*string!=0,字符串指针作函数参数,例 用函数调用实现字符串复制,（1）用字符数组作参数,（2）用字符指针变量作参数,void copy_string(char from,char to)int i=0;while(fromi!=0)toi=fromi;i+;toi=0;main()char a=I am a teacher.;char b=You are a student.;printf(string_a=%sn string_b=%sn,a,b)

25、;copy_string(a,b);printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b);,void copy_string(char*from,char*to)for(;*from!=0;from+,to+)*to=*from;*to=0;main()char*a=I am a teacher.;char*b=You are a student.;printf(string_a=%snstring_b=%sn,a,b);copy_string(a,b);printf(nstring_a=%snstring_b=%sn,a,b);,字符指针变量与字符数组char*cp;与

26、 char str20;str由若干元素组成，每个元素放一个字符；而cp中存放字符串首地址 char str20;str=“I love China!”;()char*cp;cp=“I love China!”;()str是地址常量；cp是地址变量cp接受键入字符串时,必须先开辟存储空间,例 char str10;scanf(“%s”,str);()而 char*cp;scanf(“%s”,cp);(),改为:char*cp,str10;cp=str;scanf(“%s”,cp);(),字符串与数组关系字符串用一维字符数组存放字符数组具有一维数组的所有特点数组名是指向数组首地址的地址常量数组元

27、素的引用方法可用指针法和下标法数组名作函数参数是地址传递等区别存储格式：字符串结束标志赋值方式与初始化输入输出方式：%s%c,char str=“Hello!”;()char str=“Hello!”;()char str=H,e,l,l,o,!;()char*cp=“Hello”;()int a=1,2,3,4,5;()int*p=1,2,3,4,5;(),char str10,*cp;int a10,*p;str=“Hello”;()cp=“Hello!”;()a=1,2,3,4,5;()p=1,2,3,4,5;(),scanf(“%s”,str);printf(“%s”,str);get

28、s(str);puts(str);,8.5 指针与函数函数指针：函数在编译时被分配的入口地址,用函数名表示,函数指针变量赋值:如p=max;,函数返回值的数据类型,专门存放函数入口地址可指向返回值类型相同的不同函数,指向函数的指针变量定义形式：数据类型(*指针变量名)();如 int(*p)();,函数指针变量指向的函数必须有函数说明,函数调用形式：c=max(a,b);c=(*p)(a,b);c=p(a,b);对函数指针变量pn,p+,p-无意义,()不能省int(*p)()与 int*p()不同,例 用函数指针变量调用函数，比较两个数大小,main()int max(int,int);in

29、t a,b,c;scanf(%d,%d,main()int max(int,int),(*p)();int a,b,c;p=max;scanf(%d,%d,用函数指针变量作函数参数,例 用函数指针变量作参数，求最大值、最小值和两数之和,8.6 返回指针值的函数 函数定义形式：类型标识符*函数名(参数表);例 int*f(int x,int y),例 指针函数实现：有若干学生成绩，要求输入学生序号后，能输出其全部成绩,main()float score4=60,70,80,90,56,89,67,88,34,78,90,66;float*search(float(*pointer)4,int n

30、),*p;int i,m;printf(Enter the number of student:);scanf(%d,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,2002,2000,*,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2002,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,2,3,3,2,*,例 写一个函数，求两个int型变量中居于较大值的变量的地址,不能返回形参或局部变量的地址作函数返回值,200A,8.7 指针数组和多级指针用于处理二维数组或多个字符串指针数组定义：数组中的元素为指针变量定义形式：存储类型 数据类型*数组名数

31、组长度说明；例 int*p4;,指针所指向变量的数据类型,指针本身的存储类型,区分int*p4与int(*p)4,指针数组赋值与初始化,指针数组赋值与初始化,char name59=“gain”,“much”,“stronger”,“point”,“bye”;,char*name5=“gain”,“much”,“stronger”,“point”,“bye”;,二维数组与指针数组区别：,二维数组存储空间固定字符指针数组相当于可变列长的二维数组分配内存单元=数组维数*2+各字符串长度,指针数组元素的作用相当于二维数组的行名但指针数组中元素是指针变量二维数组的行名是地址常量,main()int b

32、23,*pb2;int i,j;for(i=0;i2;i+)for(j=0;j3;j+)bij=(i+1)*(j+1);pb0=b0;pb1=b1;for(i=0;i2;i+)for(j=0;j3;j+,pbi+)printf(b%d%d:%2dn,i,j,*pbi);,例 用指针数组处理二维数组,例 对字符串排序（简单选择排序）,main()void sort(char*name,int n),print(char*name,int n);char*name=Follow me,BASIC,Great Wall,FORTRAN,Computer;int n=5;sort(name,n);pr

33、int(name,n);void sort(char*name,int n)char*temp;int i,j,k;for(i=0;i0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;,i=0,例 对字符串排序（简单选择排序）,main()void sort(char*name,int n),print(char*name,int n);char*name=Follow me,BASIC,Great Wall,FORTRAN,Computer;int n=5;sort(name,n);print(name,n);void sort(char*nam

34、e,int n)char*temp;int i,j,k;for(i=0;i0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=1,例 对字符串排序（简单选择排序）,main()void sort(char*name,int n),print(char*name,int n);char*name=Follow me,BASIC,Great Wall,FORTRAN,Computer;int

35、n=5;sort(name,n);print(name,n);void sort(char*name,int n)char*temp;int i,j,k;for(i=0;i0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=2,例 对字符串排序（简单选择排序）,main()void sort(char*name,int n),print(char*name,int n);char*name

36、=Follow me,BASIC,Great Wall,FORTRAN,Computer;int n=5;sort(name,n);print(name,n);void sort(char*name,int n)char*temp;int i,j,k;for(i=0;i0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Follow me,BASIC,i=3,例 对字符串排序（简单选择排序）,main()void sort(

37、char*name,int n),print(char*name,int n);char*name=Follow me,BASIC,Great Wall,FORTRAN,Computer;int n=5;sort(name,n);print(name,n);void sort(char*name,int n)char*temp;int i,j,k;for(i=0;i0)k=j;if(k!=i)temp=namei;namei=namek;namek=temp;,name0,name1,name2,name3,name4,name,Great Wall,FORTRAN,Computer,Foll

38、ow me,BASIC,多级指针定义:指向指针的指针一级指针:指针变量中存放目标变量的地址,例 int*p1;int*p2;int i=3;p2=,二级指针:指针变量中存放一级指针变量的地址,例 int*p;int i=3;p=,一级指针,单级间接寻址,二级指针,一级指针,目标变量,二级间接寻址,定义形式：存储类型 数据类型*指针名；如 char*p;,例 int i,*p;p=()/p是二级指针，不能用变量地址为其赋值,指针本身的存储类型,最终目标变量的数据类型,*p是p间接指向对象的地址*p是p间接指向对象的值,例 int i=3;int*p1;int*p2;p1=,多级指针,例 三级指针

39、 int*p;四级指针 char*p;,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=r;r=s;s=t;main()int a=1,b=2,*p,*q;p=,2000,2002,2000,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=r;r=s;s=t;main()int a=1,b=2,*p,*q;p=,输出:1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=r;r=s;s=t;main()int a=1,b=2,*p,

40、*q;p=,输出:1,2,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=*r;*r=*s;*s=t;main()int a=1,b=2,*p,*q;p=,2000,2002,2000,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=*r;*r=*s;*s=t;main()int a=1,b=2,*p,*q;p=,2000,2002,输出:2,1,例 一级指针与二级指针,#include void swap(int*r,int*s)int*t;t=*r;*r=*s;*s=t;main()

41、int a=1,b=2,*p,*q;p=,输出:2,1,例 用二级指针处理字符串,#define NULL 0void main()char*p;char*name=hello,good,world,bye,;p=name+1;printf(%o:%s,*p,*p);p+=2;while(*p!=NULL)printf(%sn,*p+);,运行结果：644:good bye,用*p可输出地址(%o或%x),也可用它输出字符串(%s),*(p+),二级指针与指针数组的关系int*p 与 int*q10 指针数组名是二级指针常量p=q;p+i 是qi的地址指针数组作形参，int*q 与int*q完

42、全等价；但作为变量定义两者不同系统只给p分配能保存一个指针值的内存区；而给q分配10块内存区，每块可保存一个指针值,命令行参数命令行：在操作系统状态下，为执行某个程序而键入的一行字符命令行一般形式：命令名 参数1 参数2参数n,main(int argc,char*argv),命令行参数传递,带参数的main函数形式：,C:TC copy.exe source.c temp.c,有3个字符串参数的命令行,命令行中参数个数,元素指向命令行参数中各字符串首地址,形参名任意,第一个参数:main所在的可执行文件名,例 输出命令行参数,/*test.c*/main(int argc,char*argv

43、)while(argc1)+argv;printf(%sn,*argv);-argc;,main(int argc,char*argv)while(argc-0)printf(%sn,*argv+);,1.编译、链接test.c，生成可执行文件test.exe2.在DOS状态下运行(test.exe所在路径下）,例如：C:TC test.exe hello world!,运行结果：hello world!,运行结果：test hello world!,例 下列定义的含义（1）int*p3;（2）int(*p)3;（3）int*p(int);（4）int(*p)(int);（5）int*(*p)(int);（6）int(*p3)(int);（7）int*(*p3)(int);,