清华大学经典C教程郑莉.pptx

会计学1清华大学经典清华大学经典C教程郑莉教程郑莉2本章主要内容本章主要内容n n数组n n指针n n动态存储分配n n指针与数组n n指针与函数n n字符串第1页/共118页3数组的概念数组的概念数组是具有一定顺序关系的若干相同类型变量的集合体，组成数组的变量称为该数组的元素。数组属于构造类型。数 组第2页/共118页4一维数组的声明与引一维数组的声明与引用用n n一维数组的声明类型说明符类型说明符 数组名数组名 常量表达式常量表达式 ；例如：例如：int a10;int a10;表示表示 a a 为整型数组，有为整型数组，有1010个元素：个元素：a0.a9a0.a9l引用引用必须先声明，后使用。只能逐个引用数组元素，而不能一次引用整个数组例如：a0=a5+a7-a2*3数组名的构成方法与一般变量名相同。数 组第3页/共118页5例例6.1一维数组的声明与一维数组的声明与引用引用#include#include using namespace std;using namespace std;void main()void main()int int A10A10,B10B10;int i;int i;for(i=0;i10;i+)for(i=0;i10;i+)AiAi=i*2-1;=i*2-1;B10-i-1B10-i-1=AiAi;数 组 for(i=0;i10;i+)for(i=0;i10;i+)coutAi coutAi =AiAi;cout Bi cout Bi =BiBiendl;endl;第4页/共118页6一维数组的存储顺序一维数组的存储顺序数组元素在内存中顺次存放，它们的地址是连续的。例如：具有10个元素的数组 a，在内存中的存放次序如下：数组名字是数组首元素的内存地址。数组名是一个常量，不能被赋值。a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9a 数 组第5页/共118页7一维数组的初始化一维数组的初始化可以在编译阶段使数组得到初值：n n在声明数组时对数组元素赋以初在声明数组时对数组元素赋以初值。值。例如：例如：static int static int a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;n n可以只给一部分元素赋初值。可以只给一部分元素赋初值。例如：例如：static int a10=0,1,2,3,4;static int a10=0,1,2,3,4;n n在对全部数组元素赋初值时，可在对全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度。以不指定数组长度。例如：例如：static int a=1,2,3,4,5static int a=1,2,3,4,5 数 组第6页/共118页8#include#includeusing namespace std;using namespace std;void main()void main()int i;int i;static int f20=1,1;/static int f20=1,1;/初始化第初始化第0 0、1 1个数个数 for(i=2;i20;i+)fi=fi-2+fi-1;/for(i=2;i20;i+)fi=fi-2+fi-1;/求第求第2 21919个数个数 for(i=0;i20;i+)/for(i=0;i20;i+)/输出，每行输出，每行5 5个数个数/if(i%5=0)coutendl;if(i%5=0)coutendl;cout.width(12);/cout.width(12);/设置输出宽度为设置输出宽度为1212 coutfi;coutfi;例：用数组来处理求例：用数组来处理求例：用数组来处理求例：用数组来处理求FibonacciFibonacci数列问题数列问题数列问题数列问题第7页/共118页9例：用数组来处理求例：用数组来处理求例：用数组来处理求例：用数组来处理求FibonacciFibonacci数列问题数列问题数列问题数列问题运行结果：运行结果：运行结果：运行结果：1 11 12 23 35 58 81313212134345555898914414423323337737761061098798715971597258425844181418167656765第8页/共118页10一维数组应用举例一维数组应用举例循环从键盘读入若干组选择题答案，计算并输出每组答案的正确率，直到输入ctrl+z为止。每组连续输入5个答案，每个答案可以是a.d。数 组第9页/共118页#include include using namespace std;using namespace std;void main(void)void main(void)char key =a,c,b,a,d;char key =a,c,b,a,d;char c;char c;int int ques=0,numques=5,numcorrect=0;ques=0,numques=5,numcorrect=0;cout Enter the numques question tests:endl;cout Enter the numques question tests:endl;while(cin.get(c)while(cin.get(c)if(c!=n)if(c!=n)if(c=keyques)if(c=keyques)numcorrect+;numcorrect+;cout ;cout ;elseelsecout *;cout *;else else cout Scorecout Score float(numcorrect)/numques*100%;float(numcorrect)/numques*100%;ques=0;ques=0;/reset variables /reset variables numcorrect=0;numcorrect=0;cout endl;cout endl;continue;continue;ques+;ques+;11第10页/共118页运行结果：运行结果：acbbaacbba *Score 60%*Score 60%acbadacbad Score 100%Score 100%abbdaabbda*Score 40%*Score 40%bdcbabdcba*Score 0%*Score 0%12第11页/共118页13二维数组的声明及引用二维数组的声明及引用数据类型数据类型 标识符标识符 常量表达式常量表达式11常量表达式常量表达式2;2;例:int a53;表示a为整型二维数组，其中第一维有5个下标（04），第二维有3个下标（02），数组的元素个数为15，可以用于存放5行3列的整型数据表格。数 组第12页/共118页l存储顺序存储顺序按行存放，上例中数组a的存储顺序为：n n二维数组的声明类型说明符类型说明符 数组名数组名 常量表达式常量表达式 常量常量表达式表达式 例如：例如：float a34;float a34;a00 a01 a02 a03 a10 a11 a12 a13 a20 a21 a22 a23a0a00 a01 a02 a03a1a10 a11 a12 a13a2a20 a21 a22 a23a可以理解为：l引用引用例如：b12=a23/2下标不要越界下标不要越界下标不要越界下标不要越界二维数组的声明及引用二维数组的声明及引用 数 组14第13页/共118页n n将所有数据写在一个内，按顺序赋值例如：例如：static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;n n分行给二维数组赋初值例如：例如：static int static int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;n n可以对部分元素赋初值例如：例如：static int a34=1,0,6,0,0,11;static int a34=1,0,6,0,0,11;二维数组的初始化二维数组的初始化 数 组15第14页/共118页16数组作为函数参数数组作为函数参数n n数组元素作实参，与单个变量一样。n n数组名作参数，形、实参数都应是数组名，类型要一样，传送的是数组首地址。对形参数组的改变会直接影响到实参数组。数 组第15页/共118页17例例6-2 使用数组名作为函数参数使用数组名作为函数参数n n主函数中初始化一个矩阵并将每个元素都输出，然后调用子函数，分别计算每一行的元素之和，将和直接存放在每行的第一个元素中，返回主函数之后输出各行元素的和。数 组第16页/共118页#include include using namespace std;using namespace std;void RowSum(int A4,int nrow)void RowSum(int A4,int nrow)int sum;int sum;for(int i=0;i nrow;i+)for(int i=0;i nrow;i+)sum=0;sum=0;for(int j=0;j 4;j+)for(int j=0;j 4;j+)sum+=Aij;sum+=Aij;cout Sum of row i cout Sum of row i is sum is sum endl;endl;Ai0=sum;Ai0=sum;18第17页/共118页void main(void)void main(void)int Table34=int Table34=1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6;1,2,3,4,2,3,4,5,3,4,5,6;for(int i=0;i 3;i+)for(int i=0;i 3;i+)for(int j=0;j 4;j+)for(int j=0;j 4;j+)cout Tableij cout Tableij ;cout endl;cout endl;RowSum(Table,3);RowSum(Table,3);for(int i=0;i 3;i+)for(int i=0;i 3;i+)cout Tableicout Tablei0 0 19第18页/共118页运行结果：运行结果：1 2 3 41 2 3 42 3 4 52 3 4 53 4 5 63 4 5 6Sum of row 0 is 10Sum of row 0 is 10Sum of row 1 is 14Sum of row 1 is 14Sum of row 2 is 18Sum of row 2 is 1810 14 1810 14 1820第19页/共118页21对象数组对象数组n n声明：类名类名 数组名数组名 元素个数元素个数；n n访问方法：通过下标访问通过下标访问 数组名数组名 下标下标.成员名成员名 数 组第20页/共118页22对象数组初始化对象数组初始化n n数组中每一个元素对象被创建时，系统都会调用类构造函数初始化该对象。n n通过初始化列表赋值。例：例：Point Point A2=Point(1,2),Point(3,4);A2=Point(1,2),Point(3,4);n n如果没有为数组元素指定显式初始值，数组元素便使用默认值初始化（调用默认构造函数）。数 组第21页/共118页23数组元素所属类的构造函数数组元素所属类的构造函数n n不声明构造函数，则采用默认构造函数。n n各元素对象的初值要求为相同的值时，可以声明具有默认形参值的构造函数。n n各元素对象的初值要求为不同的值时，需要声明带形参的构造函数。n n当数组中每一个对象被删除时，系统都要调用一次析构函数。数 组第22页/共118页24例例6-3 对象数组应用举例对象数组应用举例/Point.h/Point.h#if!defined(_POINT_H)#if!defined(_POINT_H)#define _POINT_H#define _POINT_Hclassclass Point Point public:public:Point();Point();Point(int xx,int yy);Point(int xx,int yy);Point();Point();void Move(int x,int y);void Move(int x,int y);int GetX()return X;int GetX()return X;int GetY()return Y;int GetY()return Y;private:private:int X,Y;int X,Y;#endif#endif 数 组第23页/共118页/6-2.cpp/6-2.cpp#include#includeusing namespace std;using namespace std;#include Point.h#include Point.hPoint:Point:Point()Point()X=Y=0;X=Y=0;coutDefault Constructor called.endl;coutDefault Constructor called.endl;Point:Point:Point(int xx,int yy)Point(int xx,int yy)X=xx;X=xx;Y=yy;Y=yy;cout Constructor called.endl;cout Constructor called.endl;Point:Point:Point()Point()coutDestructor called.endl;coutDestructor called.endl;void Point:void Point:MoveMove(int x,int y)(int x,int y)X=x;Y=y;X=x;Y=y;25第24页/共118页#include#include#include Point.h#include Point.husing namespace std;using namespace std;int main()int main()coutEntering main.endl;coutEntering main.endl;PointPoint A2A2;for(int i=0;i2;i+)for(int i=0;i2;i+)Ai.MoveAi.Move(i+10,i+20);(i+10,i+20);coutExiting main.endl;coutExiting main.endl;return 0return 0;26第25页/共118页运行结果：运行结果：Entering main.Default Constructor called.Default Constructor called.Exiting main.Destructor called.Destructor called.27第26页/共118页28关于内存地址关于内存地址n n内存空间的访问方式n n通过变量名访问通过变量名访问n n通过地址访问通过地址访问n n地址运算符：&例：例：int var;int var;则则&var&var 表示变量表示变量varvar在内存中在内存中的起始地址的起始地址第27页/共118页29声明例：static int i;static int*i_pointer=&i;指向整型变量的指针指针变量的概念概念指针：指针：内存地址，用于 间接访问内存单元指针变量：指针变量：用于存放地址的变量20003i_pointer*i_pointeri2000内存用户数据区变量 i变量 j变量 i_pointer362000200020043010引用例1：i=3;例2：*i_pointer=3;指 针第28页/共118页30指针变量的初始化l语法形式 存储类型 数据类型 *指针名初始地址；例：int*pa=&a;l注意事项用变量地址作为初值时，该变量必须在指针初始化之前已说明过，且变量类型应与指针类型一致。可以用一个已赋初值的指针去初始化另一 个指针变量。不要用一个内部 auto 变量去初始化 static 指针。指 针第29页/共118页31指针变量的赋值运算指针变量的赋值运算指针名指针名=地址地址n n“地址地址”中存放的数据类型与指针类型必中存放的数据类型与指针类型必须相符。须相符。n n向指针变量赋的值必须是地址常量或变量，向指针变量赋的值必须是地址常量或变量，不能是普通整数。但可以赋值为整数不能是普通整数。但可以赋值为整数0 0，表示空指针。表示空指针。n n指针的类型是它所指向变量的类型，而不指针的类型是它所指向变量的类型，而不是指针本身数据值的类型，任何一个指针是指针本身数据值的类型，任何一个指针本身的数据值都是本身的数据值都是unsigned long intunsigned long int型。型。n n允许声明指向允许声明指向 void void 类型的指针。该指针可类型的指针。该指针可以被赋予任何类型对象的地址。以被赋予任何类型对象的地址。例：例：例：例：void*general;void*general;指 针第30页/共118页32例例6-5 指针的声明、赋值与使用指针的声明、赋值与使用#include#includeusing namespace std;using namespace std;void main()void main()int*i_pointer;int*i_pointer;/声明声明intint型指针型指针i_pointeri_pointerint i;int i;/声明声明intint型数型数i ii_pointer=&i;i_pointer=&i;/取取i i的地址赋给的地址赋给i_pointeri_pointeri=10;i=10;/int/int型数赋初值型数赋初值coutOutput int i=iendl;/coutOutput int i=iendl;/输出输出intint型数的值型数的值coutOutput int pointer i=*i_pointerendl;coutOutput int pointer i=*i_pointerendl;/输出输出intint型指针所指地址的内容型指针所指地址的内容 指 针第31页/共118页程序运行的结果是：Output int i=10Output int pointer i=1033第32页/共118页34例例6-6 void类型指针的使用类型指针的使用void vobject;/void vobject;/错，不能声明错，不能声明voidvoid类型的变量类型的变量void*pv;void*pv;/对，可以声明对，可以声明voidvoid类型的类型的指针指针int *pint;int i;int *pint;int i;void main()/voidvoid main()/void类型的函数没有返回值类型的函数没有返回值 pv=&i;pv=&i;/void /void类型指针指向整型变类型指针指向整型变量量 /void/void指针赋值给指针赋值给intint指针需要类型强制转换指针需要类型强制转换:pint=(int*)pv;pint=(int*)pv;指 针第33页/共118页35指向常量的指针指向常量的指针n n不能通过指针来改变所指对象的值，但指针不能通过指针来改变所指对象的值，但指针本身可以改变，可以指向另外的对象本身可以改变，可以指向另外的对象。n n例例1 1char*name1=John;/name1char*name1=John;/name1是一般指针是一般指针*name1=A;/name1=A;/编译正确，运行出错编译正确，运行出错n n例例2 2const char*const char*name1name1=John;/=John;/指向常量的指针指向常量的指针char s=abc;char s=abc;name1name1=s;/=s;/正确，正确，name1name1本身的值可以改变本身的值可以改变*name1name1=1;/=1;/编译时指出错误编译时指出错误 指 针第34页/共118页36指针类型的常量指针类型的常量n n若声明指针常量，则指针本身的值不能被改变。例：char *const name2=John;char *const name2=John;name2=abc;/name2=abc;/错误，指针常量错误，指针常量值不能改变值不能改变第35页/共118页37指针变量的算术运算指针变量的算术运算n n指针与整数的加减运算n n指针指针 p p 加上或减去加上或减去 n n，其意义，其意义是指针当前指向位置的前方或是指针当前指向位置的前方或后方第后方第 n n 个数据的地址。个数据的地址。n n这种运算的结果值取决于指针这种运算的结果值取决于指针指向的数据类型。指向的数据类型。n n指针加一，减一运算n n指向下一个或前一个数据。指向下一个或前一个数据。n n例如：例如：y=*px+y=*px+相当于相当于 y=*(px+)y=*(px+)(*(*和和+优先级相同，自右向左优先级相同，自右向左运算运算)指 针第36页/共118页papa-2pa-1pa+1pa+2pa+3*(pa-2)*pa*(pa+1)*(pa+2)*(pa+3)*(pa-1)short*pa38第37页/共118页pb-1pbpb+1pb+2*(pb-1)*pb*(pb+1)*(pb+2)long*pb39第38页/共118页40n n关系运算关系运算n n指向相同类型数据的指针之间指向相同类型数据的指针之间可以进行各种关系运算。可以进行各种关系运算。n n指向不同数据类型的指针，以指向不同数据类型的指针，以及指针与一般整数变量之间的及指针与一般整数变量之间的关系运算是无意义的。关系运算是无意义的。n n指针可以和零之间进行等于或指针可以和零之间进行等于或不等于的关系运算。例如：不等于的关系运算。例如：p=0p=0或或p!=0p!=0n n赋值运算赋值运算n n向指针变量赋的值必须是地址向指针变量赋的值必须是地址常量或变量，不能是普通整数。常量或变量，不能是普通整数。但可以赋值为整数但可以赋值为整数0 0，表示空指，表示空指针。针。指针变量的关系运算指针变量的关系运算 指 针第39页/共118页41指向数组元素的指针指向数组元素的指针n n声明与赋值例：例：int a10,*pa;int a10,*pa;pa=&a0;pa=&a0;或或 pa=a;pa=a;n n通过指针引用数组元素经过上述声明及赋值后：经过上述声明及赋值后：n n*papa就是就是a0a0，*(pa+1)(pa+1)就是就是a1a1，.，*(pa+i)(pa+i)就是就是ai.ai.n nai,*(pa+i),*(a+i),paiai,*(pa+i),*(a+i),pai都是等都是等效的。效的。n n不能写不能写 a+a+，因为，因为a a是数组首是数组首地址是常量。地址是常量。指 针第40页/共118页42例例6-7设有一个int型数组a，有10个元素。用三种方法输出各元素：n n使用数组名和下标使用数组名和下标n n使用数组名和指针运算使用数组名和指针运算n n使用指针变量使用指针变量 指 针第41页/共118页main()main()int a10;int a10;int i;int i;for(i=0;i10;i+)for(i=0;iai;cinai;coutendl;coutendl;for(i=0;i10;i+)for(i=0;i10;i+)cout coutaiai;使用数组名和下标使用数组名和下标43第42页/共118页main()main()int a10;int a10;int i;int i;for(i=0;i10;i+)for(i=0;iai;cinai;coutendl;coutendl;for(i=0;i10;i+)for(i=0;i10;i+)cout cout*(a+i)*(a+i);使用数组名指针运算使用数组名指针运算第43页/共118页使用指针变量使用指针变量main()main()int a10;int a10;int*p,i int*p,i；for(i=0;i10;i+)for(i=0;iai;cinai;coutendl;coutendl;for(p=a;p(a+10);p+)for(p=a;p(a+10);p+)cout cout*p*p;第44页/共118页46指针数组指针数组n n数组的元素是指针型n n例：Point *pa2;由由pa0,pa1pa0,pa1两个指针组成两个指针组成 指 针第45页/共118页47例例6-8 利用指针数组存放单位矩阵利用指针数组存放单位矩阵#include#include using namespace std;using namespace std;void main()void main()int line1=1,0,0;/int line1=1,0,0;/声明数组，矩阵的第一行声明数组，矩阵的第一行int line2=0,1,0;/int line2=0,1,0;/声明数组，矩阵的第二行声明数组，矩阵的第二行int line3=0,0,1;/int line3=0,0,1;/声明数组，矩阵的第三行声明数组，矩阵的第三行int*p_line3;int*p_line3;/声明整型指针数组声明整型指针数组p_line0=line1;p_line0=line1;/初始化指针数组元素初始化指针数组元素p_line1=line2;p_line1=line2;p_line2=line3;p_line2=line3;指 针第46页/共118页/输出单位矩阵输出单位矩阵 coutMatrix test:endl;coutMatrix test:endl;for(int i=0;i3;i+)for(int i=0;i3;i+)/对指针数组元素循环对指针数组元素循环 for(int j=0;j3;j+)for(int j=0;j3;j+)/对矩阵每一行循环对矩阵每一行循环 coutp_lineij;coutp_lineij;coutendl;coutendl;输出结果为：输出结果为：Matrix test:Matrix test:1,0,01,0,00,1,00,1,00,0,10,0,148第47页/共118页49例例6-9 二维数组举例二维数组举例#include#include using namespace std;using namespace std;void main()void main()int array223=11,12,13,21,22,23;int array223=11,12,13,21,22,23;for(int i=0;i2;i+)for(int i=0;i2;i+)cout*(array2+i)endl;cout*(array2+i)endl;for(int j=0;j3;j+)for(int j=0;j3;j+)cout cout*(*(array2+i)+j)*(*(array2+i)+j);/或者或者 coutcoutarray2ijarray2ij;coutendl;coutendl;指 针第48页/共118页在某次运行之后，程序的输出结果为：0X0065FDE011,12,130X0065FDEC21,22,2350第49页/共118页51以指针作为函数参数以指针作为函数参数n n以地址方式传递数据，可以用来返回函数处理结果。n n实参是数组名时形参可以是指针。指针与函数第50页/共118页52例例6.10题目：读入三个浮点数，将整数部分和小数部分分别输出#include include using namespace std;using namespace std;void splitfloat(float x,int void splitfloat(float x,int*intpart*intpart,float float*fracpart*fracpart)/形参形参intpartintpart、fracpart fracpart是指针是指针 *intpart*intpart=int(x);=int(x);/取取x x的整数部分的整数部分 *fracpart*fracpart=x-*intpart;/=x-*intpart;/取取x x的小数部分的小数部分 指针与函数第51页/共118页void main(void)void main(void)int i,n;int i,n;float x,f;float x,f;cout Enter three(3)floating point numberscout Enter three(3)floating point numbers endl;endl;for(i=0;i 3;i+)for(i=0;i x;cin x;splitfloat(x,splitfloat(x,&n&n,&f&f);/);/变量地址做实参变量地址做实参cout Integer Part is cout Integer Part is n n Fraction Part is Fraction Part is f f endl;endl;53第52页/共118页运行结果：运行结果：Enter three(3)floating point numbers Enter three(3)floating point numbers 4.74.7Integer Part is 4 Fraction Part is 0.7Integer Part is 4 Fraction Part is 0.78.9138.913Integer Part is 8 Fraction Part is 0.913Integer Part is 8 Fraction Part is 0.913-4.7518-4.7518Integer Part is-4 Fraction Part is-0.7518Integer Part is-4 Fraction Part is-0.751854第53页/共118页55例例:输出数组元素的内容和地址输出数组元素的内容和地址输出数组元素的内容和地址输出数组元素的内容和地址#include include#include#include using namespace std;using namespace std;void Array_Ptr(long void Array_Ptr(long*P*P,int n),int n)int i;int i;cout In func,address of array is cout In func,address of array is unsigned long(unsigned long(P P)endl;)endl;cout Accessing array in the function using pointers cout Accessing array in the function using pointers endl;endl;for(i=0;i n;i+)for(i=0;i n;i+)cout Address for index i is cout Address for index i is unsigned long unsigned long(P+i)(P+i);cout Value is cout Value is *(P+i)*(P+i)endl;endl;指针与函数第54页/共118页void main(void)void main(void)long list5=50,60,70,80,90;long list5=50,60,70,80,90;cout In main,address of array is cout In main,address of array is unsigned long(unsigned long(listlist)endl;)endl;cout endl;cout endl;Array_Ptr(list,5);Array_Ptr(list,5);第55页/共118页运行结果：运行结果：In main,address of array is 6684132In main,address of array is 6684132In func,address of array is 6684132In func,address of array is 6684132Accessing array in the function using pointersAccessing array in the function using pointers Address for index 0 is 6684132 Value is 50 Address for index 0 is 6684132 Value is 50 Address for index 1 is 6684136 Value is 60 Address for index 1 is 6684136 Value is 60 Address for index 2 is 6684140 Value is 70 Address for index 2 is 6684140 Value is 70 Address for index 3 is 6684144 Value is 80 Address for index 3 is 6684144 Value is 80 Address for index 4 is 6684148 Value is 90 Address for index 4 is 6684148 Value is 9057第56页/共118页58指向常量的指针做形参指向常量的指针做形参#include#includeusing namespace std;using namespace std;const int N=6;const int N=6;void print(void print(const intconst int *p*p,int n);,int n);void main()void main()int arrayN;int arrayN;for(int i=0;iN;i+)for(int i=0;iarrayi;cinarrayi;print(print(arrayarray,N);,N);指 针第57页/共118页void print(void print(const int*pconst int*p,int n),int n)cout*p;cout*p;for(int i=1;in;i+)for(int i=1;in;i+)cout.*(p+i);cout.*(p+i);coutendl;coutendl;59第58页/共118页60指针型函数指针型函数当函数的返回值是地址时，该函数就是指针形函数。声明形式 存储类型 数据类型 *函数名()指针与函数第59页/共118页61n n声明形式 存储类型 数据类型 (*函数指针名)();n n含义：n n数据指针指向数据存储区，而数据指针指向数据存储区，而函数指针指向的是程序代码存函数指针指向的是程序代码存储区。储区。指向函数的指针指向函数的指针 指针与函数第60页/共118页62例例6-11函数指针函数指针#include#inc