最新C语言程序设计教案-第十章指针.doc

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1、精品资料C语言程序设计教案-第十章指针.第十章 指 针课题：第十章 指针 1-2教学目的:1、了解指针与地址的概念2、掌握指针变量的定义、初始化及指针的运算教学重点：教学难点：指针变量的定义、初始化及指针的运算指针的运算步骤一 复习引导 指针是C语言的一个重要概念，也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用它，可以有效地表示复杂的数据结构；能动态分配内存；能方便地使用字符串；有效而方便地使用数组；在调用函数时能得到多于1个的值；能直接处理内存地址等，这对设计系统软件是很必要的。 指针的概念比较复杂，使用也比较灵活，因此初学者时常会出错，务请在学习本章内容时十分小心。步骤二 讲授新课10.1 地

2、址和指针的概念计算机的主存储器被分成一个个存储单元，为了区分各存储单元，要为每个存储单元编号，这个编号即地址。 例：i =3; 或 scanf(“%d”, &i); 是将3送给 i所在的空间。 例：将3送到变量I_pointer所“指向”的单元（即I所标志的单元）。 所谓“指向”，是通过地址来体现的，I_pointer中的值为2000，它是变量I 的地址，这样就在I_pointer和变量之间建立起一种联系，即通过I_pointer能知道I的地址，从而找到变量I的内存单元。因而在C语言中，将地址形象化地称为“指针”。 意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。一个变量的地址称为该变量的“指针”。

3、内存单元的地址和内存单元的内容是两个不同的概念。 指针：就是地址，即内存单元的编号。 指针变量：用来存放另一变量的地址(即指针)的变量。 如：地址2000是变量 i的指针；i_pointer是指针变量，其值就是指针2000。10.2变量的指针和指向变量的指针变量 变量的指针就是变量的地址。 存放变量地址的变量是指针变量，用来指向另一个变量。 *i_pointer 表示 i_pointer 所指向的变量。一、定义一个指针变量指针变量的定义包含三个方面的内容： 指针类型说明，即定义变量为一个指针变量 指针变量名 变量值(指针)所指向的变量的数据类型。格式： 存储类型 基类型 *指针变量名;例：in

4、t *pointer_1, *pointer_2; float *pointer_3; char *pointer_4;二、指针的引用指针变量有两个运算符：& ：取地址运算符 功能：取变量地址；单目，右结合。 * ：取内容运算符（“间接访问”运算符） 功能：只能跟地址，取变量所指向单元的内容；单目，右结合。 例：&a为变量a的地址， *p 为指针变量p所指向的存储单元。 例：int a=5, *p=&a; printf ( “%d”, *p );main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; a=100;b=10; pointer_1=&a; /*把变量a

5、的地址赋给pointer_1*/ pointer_2=&b; /*把变量b的地址赋给pointer_2*/ printf(“%d,%dn”,a,b); printf(“%d,%dn”,*pointer_1, *pointer_2);输出结果：100, 10 100, 10评注： 1、在第3行虽然定义了两个指针变量，只是提供了两个指针变量，但并未指向任何一个整型变量。称为指针“悬空”。 2、最后一行的*pointer_1和pointer_2就是变量a和b。 3、程序中两处出现*pointer_1等，含义不同。程序第3行中的*pointer_1表示定义指针变量pointer_1。它前面的*只是表示

6、该变量是指针变量。程序最后一行中的*pointer_1则代表变量，即pointer_1所指向的变量。 4、第5行中的pointer_1=&a 是将a的地址赋给指针变量pointer_1，而不是*pointer_1。 注意：不应写成：*pointer_1=&a; 5、从上例中可看出，*pointer_1等价于a，*pointer_2等价于b，故凡在程序中出现a的地方均可用 *pointer_1 代替。所以，若有： int x, y, *px=&x ;则下面的运算均是正确的： y=*px+1; /*把 x 的内容加1 送变量y*/printf(“%dn”, px ); /*打印当前x 的内容*/d

7、=sqrt(double) px); /*把x的平方根送变量d*/px=0; /*把 x 置为0*/*px+=1; /*把 x 的值加 1*/(*px)+; /*使 x 的值加 1*/y=(*px)+; /*即y=x, x+*/6、假设px和py都被定义为指向int 对象的指针，而且px当前已指向了int 型变量x，则执行： py=px; /*把指针px的内容拷贝到指针py中去*/即 py和px 这两个不同的指针指向了同一对象x7、指针不是整数，不能将它与整数混为一谈。例：# include main() int x=100,*p;p=x;printf(“%d”, p ); 例如：# incl

8、ude main() int a, b, *d=&a; b = d; printf( “%d n”, b ); 编译不出错，但得不到希望的值关于&和*运算符的说明： 假设已执行 pointer_1=&a; 1、&*pointer_1含义是什么？ &*pointer_1与&a相同，即变量a的地址。 2、*&a的含义是什么？ 先进行&a运算，得a的地址，再进行*运算。 *&a、*pointer_1及变量a等价。 3、(*pointer_1) + + 相当于a + +。 它与*pointer_1 + + 不同。 4、*pointer_1 + + 等价于*(pointer_1 + +)，即先进行*运算

9、，得到a的值，然后使pointer_1的值改变，这样pointer_1不再指向a了。例10.2：输入a和b两个整数，按先大后小的顺序输出a和b。main() int *p1,*p2,*p, a, b; scanf(“%d,%d”,&a,&b); p1=&a; p2=&b; if (ab) p=p1; p1=p2; p2=p; printf(“n a=%d,b=%dn”,a,b); printf(“max=%d,min=%dn”,*p1,*p2);运行情况：5，9a=5,b=9max=9,min=5三、指针变量作为函数参数例10.3对输入的两个整数按大小顺序输出。先考察如下程序，看是否能得到预期

10、的结果 swap(int p1, int p2) int temp; temp = p1; p1 = p2; p2 =temp;main() int a, b; scanf(“%d, %d”, &a, &b); if(ab) swap(a, b); printf(“n%d,%dn”,a,b);不能得到预期的结果。改为：swap(int *p1,int *p2) int temp; temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 =temp;main() int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; scanf(“%d,%d”,&a,&b); pointer_1=

11、&a; pointer_2=&b; if(ab) swap(pointer_1,pointer_2); printf(“n%d,%dn”,a,b);注：如果想通过函数调用得到n个改变的值，可以：1、在主调函数中设n 个变量，用n个指针变量指向它们；2、然后将指针变量作实参，将这n 个变量的地址传给所调用的函数的形参；3、通过形参指针变量，改变该n个变量的值；4、主调函数中就可以使用这些改变了值的变量。四、指针(变量)的初始化指针置初始化值的格式：存储类型 基类型 *指针名=初始化值；如：main() static int a; int *p=&a, *p1=p; 再如： int *p = 0;

12、 或 int *p = NULL;五、指针的运算1、指针的算术运算指针仅能进行加、减算术运算如：p+n , p-n , p+ , p- , +p , -p p-= n , p+= n , p1-p2 等 其中n是整数，p、p1、p2均为指针；施行加法运算时，指针向地址增大的方向移动；施行减法运算时，指针向地址减小的方向移动；移动长度取决于指针的基类型，由计算机决定；如有：int a,b,c, *pt =&a; 则 pt+ 则指针向后移动两个字节；再如：main() int *p1,a=8,b=3; p1=&a; printf(“%d,%dn”, (*p1)+, *p1+); printf(“%

13、d,%dn”,a, *p1); 运行结果：3 ， 8 8 ， 4注：p1+k = p1+k*sizeof(p1的基类型); p1- k = p1- k*sizeof(p1的基类型);如： strlen(char *s) char *p=s; while(*p!=0)p+; return(p-s); 2、指针的关系运算设指针p1，p2指向同一数组中的元素，则 p1p2为真：表示p1在p2的前面； p1、=、=、!=比较的意义；不可将指针与其他类型的对象作比较；若两指针指向不同数组中的元素，也不可比较；允许将指针与NULL或数值0进行= =或！=的比较，以便判定一个指针是否为空指针。步骤三 课堂小

14、结本课介绍了指针与地址的概念，指针变量的定义、初始化及指针的运算。 指针：就是地址，即内存单元的编号。 指针变量：用来存放另一变量的地址(即指针)的变量。 例如：int a=5, *p=&a; printf ( “%d”, *p );注意：运算符*和&的用法，指针变量的自加自减运算。步骤四 布置作业 课后作业：第十章课后练习.课题：第十章 指针 3教学目的：掌握指针与数组的知识教学重点：教学难点：指向数组的指针变量指向二维数组的指针步骤一 复习引导上节课介绍了指针变量的定义及其赋值。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单元，它们都有相应的地址。指针变量既然可以指

15、向变量，当然也可以指向数组和数组元素（把数组起始地址或某一元素的地址放到一个指针变量中）。步骤二 讲授新课所谓数组的指针是指数组的起始地址，数组元素的指针是数组元素的地址。 引用数组元素可以用下标法（如a3），也可以用指针法，即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（占内存少，运行速度快）。一、指向一维数组的指针 定义形式： int a10; int *p; p=&a0; 或 p=a; 含义：把数组的首地址赋给指针变量p。 也即： int *p=&a0; 或 int *p=a;二、通过指针引用数组元素 按C的规定：如果指针变量p已指向数组中的一个元素，则p+1指向同

16、一个数组中的下一个元素(而不是简单地加1)。 如果p的初值为&a0，则： p+i a+i &ai，即指向a数组的第i个元素。 *(p+i) *(a+i) ai。 指向数组的指针变量也可以带下标，如pi与*(p+i)等价引用数组元素时，可以用： 1、下标法，如：ai 2、指针法，如：*( a+i ) 或 *( p+i ) 其中，a是数组名，p是指向数组的指针例105：输出数组中的全部元素 假设有一个a数组，整型，有10个元素。用三种方法输出各元素的值：1、下标法：main() int a10, i ; for( i=0; i10 ; i+) scanf(“%d”,&ai); printf(“n”

17、); for( i=0 ; i10; i+) printf(“%d”,ai);2、利用数组名计算数组元素地址，找出元素的值。main() int a10, i ; for( i=0; i10 ; i+) scanf(“%d”,&ai); printf(“n”); for( i=0 ; i10; i+) printf(“%d”,*(a+i);3、用指针变量指向数组元素。main() int a10, *p, i ; for( i=0; i10 ; i+) scanf(“%d”,&ai); printf(“n”); for( p=a; p(a+10); p+) printf(“%d”,*p );评

18、注：1、第1和2种方法执行效率是相同的。2、第3种方法效率高。3、用下标法比较直观。在使用指针变量时，有几个问题要注意：1、 指针变量可以实现使本身的值改变。 如：for(p=a; p(a+10); p+)2、要注意指针变量的当前值。如：要通过指针变量输出a数组的10个元素。main() int a10, i , *p=a; for( i=0; i10 ; i+) scanf(“%d”, p+); printf(“n”); for( i=0 ; i10; i+,p+) printf(“%d”, *p);这个程序输出的并不是a数组中各元素的值。因为第一个 for 循环结束时，p已经指向数组的末尾

19、。再继续下去，p指向的是a数组下面的10个元素，是不可预料的。可加一句为：p=a;3、用指针变量p指向数组元素，可以指到数组以后的内存单元。C编译程序不作下标越界检查。4、注意指针变量的运算。如果p指向数组a， p+ (或 p+=1 )，使p指向下一元素a1。 *p+ 等价 *(p+)。作用是先得到p指向的变量的值(即*p)，然后再使p+1p。 *(p+)与*(+p) 不同。前者为a0，后者为a1 (*p)+表示p指向的元素值加1，即(a0)+ 如果p当前指向a数组中第i个元素，则： *(p- -)相当于ai- -，先对p进行*运算，再使p自减； *(+ + p)相当于a+ +i，先使p自加，

20、再作*运算。 *(- - p)相当于a- -i，先使p自减，再作*运算。三、数组名作函数参数 用数组名作实参，在调用函数时是把数组的首地址传送给形参。即实参数组与形参数组共占同一段内存。例10.7 将数组a中的n个整数按相反顺序存放。分析：将a0与an-1对换，再将a1和an-2对换，直到将a(n-1)/2与an-int(n-1)/2对换。设i和j，i的初值为0，j的初值为n-1。将ai和aj交换，然后使i的值加1，j的值减1，再将ai和aj交换，直到 i=(n-1)/2为止。void inv(int x, int n) int temp, i, j,m=(n-1)/2; for( i=0;

21、i=m; i+) j=n-1-i ; temp=xi; xi=xj; xj=temp; return;main() int i, a10=3,7,9,11, 0,6,7,5,4,2; printf(“The array: n ”); for( i=0; i10; i+) printf(“%d”,ai); printf(“n”); inv(a,10); printf(“The array : n”); for( i=0; i10; i+) printf(“%d”,ai); printf(“n”); 例10.8 从10个数中找出其中最大值和最小值。int max,min;void max_min_

22、vlue(int array, int n) int *p,*array_end; array_end=array+n; max=min=*array; /*等价max=min=array0*/ for(p=array+1;pmax) max=*p; else if (*pmin) min=*p; return;main() int i, number10; printf(“enter 10 integer number:n”); for( i=0; i10; i+) scanf(“%d”,&numberi); max_min_value(number,10); printf(“n max=%

23、d,min=%dn”,max.min);如果有一个实参数组，想在函数中改变此数组的元素的值，实参与形参的对应关系有以下4种情况：1、形参和实参都用数组名； main() int a10; f (a,10); f ( int x,int n ) a和x指的是同一个数组2、实参用数组名，形参用指针变量； main() int a10; f( a, 10 ); f( int *x, int n ) 开始时，x指向a03、实参形参都用指针变量；main() int a10, *p; p = a; f ( p, 10 ); f ( int *x, int n ) 实参p和形参x都指向数组a4、实参为指针

24、变量，形参为数组名。main() int a10, *p; p = a; f( p, 10 ); f ( int x, int n ) p指向数组a，x和a共用同一段内存单元例10.9 用实参指针变量将a数组中n 个整数按相反顺序存放.void inv(int *x, int n) int *p, m, temp, *i, *j; m=(n-1)/2; i=x; j=x+n-1; p=x+m; for( ; i=p; i+, j- - ) temp=*i; *i = *j; *j =temp; return;main() int i, a10,*p=a; printf(“The origina

25、l array: n ”); for( i=0; i10; i+,p+) scanf(“%d”, p); printf(“n”); p=a; inv(p,10); printf(“The array is : n”); for( p=a; pa+10; p+) printf(“%d”, *p); printf(“n”);例10.10：用选择法对10个整数排序。main()int *p, i, a10; p=a; for( i=0; i10; i+) scanf(“%d”,p+); p=a; sort(p,10); for( p=a, i=0; i10; i+) printf(“%d”,*p);

26、p+; sort(int x,int n) int i, j, k, t; for( i=0; in-1; i+) k=i; for(j=i+1; jxk) k=j; if( k !=i) t = xi; xi = xk; xk = t; 四、指向二维数组的指针和指针变量1、 二维数组的地址如： int a34A a0 a0 0 a0 1 a0 2 a0 3 A+1 a1 a1 0 a1 1 a1 2 a1 3 A+2 a2 a2 0 a2 1 a2 2 a2 3例：int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; 设首地址为2000。l ak+p ( 0=k i

27、 , 0=pj )等价于&akp， 由此得到: *(ak+p) 等价于akp；l a0与&a00等价；l a+k与&ak0等价，而a0+k与&a0k等价；l *(a+i)可理解为ai，故有如下等价关系： a+0 等价于 a0、 a0+0、 &a00、 *(a+0) a+1 等价于 a1、 a1+0、 &a10、 *(a+1) a+(i-1) 等价于 ai-1、ai-1+0、 &ai-10、 *(a+i-1)l *(a+k)与*ak是不同的，前者相当于ak，是一个地址值；后者相当于*(ak+0)或*&ak0，是数组元素ak0中存储的值。l 数组元素akp就是*(ak+p)，即*(*(a+k)+p

28、)步骤三 课堂小结 本课介绍了指向数组的指针，主要是指向一维数组的指针。用指针变量p指向数组a，指针变量p可以+、-，表示指向数组的上一元素或下一元素。但C编译程序不作下标越界检查。使用指针既方便有灵活，但初学者容易搞错。 步骤四 布置作业课后作业：第十章课后练习.课题：第十章 指针 3-4教学目的：在掌握指针与数组的基础上，掌握字符串的指针与指向字符串的指针变量教学重点：教学难点：指向字符串的指针变量用指针处理字符串步骤一 复习引导上节课介绍了指向一维数组的指针及二维数组的地址，指向一维数组的指针也即指向元素的指针，那么指向二维数组的指针是怎样的呢？它有两种类型。步骤二 讲授新课 2、指向二

29、维数组的指针变量（1）指向数组元素的指针变量设指针变量p=a0 (&a00、a、a+0、*(a+0) )计算aij在n*m数组中的位置： 例： for( i=0; i3; i+) for( j=0; j4; j+ ) printf (“%4d”, *(p+i*m+j); printf(“n”); 例：用指针变量输出数组元素的值。main() int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int *p; for( p=a0; pa0+12; p+) if(p-a0)%4 = 0) printf(“n”); printf(“%4d”, *p); 计算aij在n*m

30、数组中的位置：a0+i*m+j（2）行指针（指向由m个元素组成的一维数组的指针变量） 定义：指针基类型 (*指针名)m 其中，m表示二维数组每行有m列； 如： int (*p)3; 于是，p 指向第0行元素的起始存储地址； p+1 指向第1行元素的起始存储地址； p+I 指向第i 行元素的起始存储地址； 而每一行的元素的表示形式为： 第0行元素的表示为 (*p)j； 第1行元素的表示为 (*(p+1)j； 第i 行元素的表示为 (*(p+ I)j；例 ： #include main() int (*p)4, j; int a44=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14

31、,15,16; for(p=a; pa+4; p+) for(j=0;j4; j+) if( j=3 ) printf(“%4dn”, (*p)j ); else printf(“%4d” , (*p)j ); 改写为：#include main() int (*p)4, i, j; int a44=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16; p=a; for( i=0; i4; i+) for(j=0;j4; j+) printf(j=3?“%4dn”: “%4d” , *(*(p+i )+j) ); 3、多维数组的指针作函数参数 一维数组的地址可以作为函

32、数参数传递，多维数组的地址也可作函数参数传递。在用指针变量作形参以接受实参数组名传递来的地址时，有两种方法： 1、用指向变量的指针变量； 2、用指向一维数组的指针变量。例；有一个班，3个学生，各学4门课，计算总平均分数，以及第n个学生的成绩。main() void average(float *p ,int n); void search(float (*p)4, int n); float score34=65,67,70,60,80,87,90,81, 90,99,100,98; average( *score, 12); /*求12个分数的平均分*/ search(score , 2);

33、 /*求第2个学生成绩*/void average(float *p , int n)float *p_end; float sum= 0,aver; p_end = p+n-1; for(; p=p_end; p+) sum =sum+(*p); aver = sum/n; printf(“average=%5.2fn”,aver);void search(float (*p)4, int n) int i; printf(“the score of No %d are:n”,n); for( i=0; i4; i+) printf(“%5.2f”, *(*(p+n)+i);例10.15 在

34、上题基础上，查找一门以上课程不及格的学生，打印出他们的全部课程的成绩。main() void search(float (*p)4, int n); float score34=65,57,70,60,58,87,90,81),90,99,100,98; search(score, 3);void search(float (*p)4, int n)int i, j, flag; for( j=0; jn; j+) flag = 0; for( i=0; i4; i+) if(*(*(p+j)+i)60) flag =1; if(flag=1) printf(“No %d fails,his

35、scores are:n”,j+1); for( i=0; i4 ; i+) printf(“%5.1f”, *(*(p+j)+i) ); printf(“n”); 10.4字符串的指针和指向字符串的指针变量一、字符串的表示形式1、用字符数组存放一个字符串。如：main() char string =“I love China!”; printf(“%sn”, string); 2、用字符指针指向一个字符串。如：main() char *string=“I love China!”; printf(“%sn”, string); 例10.18 将字符串a复制为字符串b。main() char

36、a=“I am a boy.” , b20; int i; for( i=0; *(a+i)!=0; i+) *(b+i) = *(a+i); *(b+i) = 0; printf(“string a is : %sn”, a); printf(“string b is :”); for( i=0; bi!=0; i+ ) printf(“%c”, bi ); printf(“n”);例10.19 用指针变量来处理上例。main() char a =“I am a boy.” , b20, *p1, *p2; int i; p1= a; p2= b; for( ; *p1!=0; p1+,p2

37、+ ) *p2 = *p1; *p2 = 0; printf(“string a is : %sn”, a); printf(“string b is :”); for( i=0; bi!=0; i+) printf(“%c”, bi); printf(“n”);二、字符串指针作函数参数例10.20：用函数调用实现字符串的复制。（1）用字符数组作参数。void copy_string(char from,char to) int i=0; while( fromi!=0 ) toi = fromi; i+; toi=0; main() char a=“I am a teach.”; 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);（2）形参用字符指针变量void copy_string(char *from,char *to) for(; * from!=0; from+, to+ ) *to = *from; *to=0; （3）对copy_string函数还可以