C语言程序设计教程第8章.ppt
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1、8.1 8.1 指针与指针变量指针与指针变量8.2 8.2 指针与函数指针与函数8.3 8.3 指针与数组指针与数组8.4 8.4 指针与字符串指针与字符串8.5 8.5 指针数组与命令行参数指针数组与命令行参数8.6 8.6 程序举例程序举例第 8 章 指针C C语言程序设计教程语言程序设计教程1第8章 指针8.1 8.1 指针与指针变量指针与指针变量8.1.1 8.1.1 8.1.1 8.1.1 指针的概念指针的概念指针的概念指针的概念1.1.内存与变量地址内存与变量地址内存地址:内存地址:内存是计算机用于存储数据的存储器,以一个字节作为存储单元,为了便于访问,给每个字节单元一个唯一的编号
2、,第一字节单元编号为0,以后各单元按顺序连续编号,这些单元编号称为内存单元的地址。变量地址:变量地址:变量所分配存储空间的首字节单元地址(字节单元编号)。2第8章 指针2.变量的三要素:名字、类型与值每个变量都通过变量名与相应的存储单元相连系,具体分配哪些单元给变量,由编译系统完成变量名到对应内存单元地址的变换。变量分配存储空间的大小由类型决定。变量的值则是指相应存储单元的内容。3.3.内存存取方式直接存取:把直接按变量名或地址存取变量值的方式称为“直接存取”方式。间接存取:通过定义一种特殊的变量专门存放内存或变量的地址,然后根据该地址值再去访问相应的存储单元。3第8章 指针系统为特殊变量p(
3、用来存放地址的)分配的存储空间地址是4800,p中保存的是变量a的地址,即4000,当要读取a变量的值12345时,不是直接通过a变量,也不是直接通过保存12345的内存单元的地址4000去取值,而是先通过变量p得到p的值4000,即a的地址,再根据地址4000读取它所指向单元的值12345。这种间接的通过变量p得到变量a的地址,再存取变量a的值的方式即为“间接存取”。通常称变量p指向变量a,变量a是变量p所指向的对象400012345400040024800pap(4800)p(4800)a(4000)4000123454000间接存取示意图4第8章 指针4.指针的概念在语言中,用指针来表示
4、一个变量指向另一个变量这样的指向关系。所谓指针即地址。一个变量的指针即该变量的地址,如4000就是指向变量a的指针。指针变量:专门存放地址的变量,如p即是一个指针变量,它存放的是a的地址4000。5第8章 指针8.1.2指针变量的定义与初始化指针变量的定义与初始化1.1.指针变量的定义指针变量的定义类型标识符类型标识符*指针变量名;指针变量名;例:float*p1;(定义p1为指向实型变量的指针变量)char*p2;(定义p2为指向字符型变量的指针变量)在指针变量定义中,*是一个说明符,它表明其后的变量是指针变量,如p是指针变量,而不要认为“*p”是指针变量。指针变量定义时指定的数据类型不是指
5、针变量本身(变量存放的值)的数据类型,而是指针变量所指向的对象(或称目标)的数据类型指针变量存放的是所指向的某个变量的地址值,而普通变量保存的是该变量本身的值指针变量并不固定指向一个变量,可指向同类型的不同变量6第8章 指针(1)指针运算符与地址运算符指针运算符与地址运算符与指针引用有关的两个运算符:&与*。&:取地址运算符 *:指针运算符,或称指向运算符、间接访问运算 符。指针指向的对象的表示形式:*指针变量此处*是访问指针所指对象的运算符,与指针定义时的*不同。2.指针变量初始化7第8章 指针(2)指针变量初始化若有定义:inta,*p;语句仅仅定义了指针变量p,但指针变量并未指向确定的变
6、量(或内存单元)。因为这些指针变量还没有赋给确定的地址值,只有将某一具体变量的地址赋给指针变量之后,指针变量才指向确定的变量(内存单元)。指指针针变变量量初初始始化化:在定义指针时同时给指针一个初始值如:inta,*pa=&a;40003a(4000)pa*pa8第8章 指针(3)指针变量的引用*指针变量名指针变量名代表所指变量的值。代表所指变量的值。指针变量名指针变量名代表所指变量的地址。代表所指变量的地址。有定义:inta,*p=&a;用*p来表示p指向的对象a,*p与a是等价的。*p可以象普通变量一样使用。例如:a=12;*p=12;scanf(%d,&*p);scanf(%d,p);p
7、rintf(“%d%d”,*p,a);注注意意:*与&具有相同的优先级,结合方向从右到左。这样,&*p即&(*p),是对变量*p取地址,它与&a等价;p与&(*p)等价,a与*(&a)等价。因为p本身就是指针,其内容就是a的地址,若写成(“%d”,&p)是错的。9第8章 指针8.1.3指针运算1.1.指针的赋值运算指针的赋值运算(1)将变量地址值赋给指针变量,使指针指向该变量。设有如下定义:inta,b,*pa,*pb;float*pf;第一行定义了整型变量a,b及指针变量pa,pb。pa、pb还没有被赋值,因此pa、pb没有指向任何变量,下面语句完成对pa,pb的赋值:pa=&a;pb=&b
8、;10第8章 指针例如:intj,k;int*pointer1,*pointer2;pointer1=&j;pointer2=&k;pointer1jpointer2k11第8章 指针(2)相同类型的指针变量间的赋值相同类型的指针变量间的赋值pa与pb都是整型指针变量,它们间可以相互赋值,如:pb=pa;即pa,pb都指向变量a,此时a、*pa、*pb是等价的。指针指向变化如下图:注注意意:只有相同类型的指针变量才能相互赋值,如pf=pa;是不允许的。因为pa是整型指针,pf是浮点型指针。&a&bpapba,*pab,*pb&a&apapba,*pa,*pbb12第8章 指针()给指针变量赋(
9、)给指针变量赋空值空值给指针变量赋空值,说明该指针不指向任何变量。“空”指针值用NULL表示,NULL是在头文件stdio.h中预定义的常量,其值为,在使用时应加上预定义行,如:#includestdio.hint*pa=NULL;亦可以用下面的语句给指针赋“空值”:pa=0;或:pa=0;这里指针pa并非指向0地址单元,而是具有一个确定的“空值”,表示pa不指向任何变量。注注意意:指针虽然可以赋值0,但却不能把其它的常量地址直接赋给指针。例如:pa=4000;是非法的。13第8章 指针例8.1指针定义与初始化main()inta,b;int*pointer_1,*pointer_2;a=10
10、0;b=10;pointer_1=&a;pointer_2=&b;printf(%d,%dn,a,b);printf(%d,%dn,*pointer_1,*pointer_2);14第8章 指针程序运行结果:100,10100,10&a&bbPointer_1Pointer_2a*pointer_1*pointer_215第8章 指针例8.2 从键盘上输入两个整数到a、b,按由大到小输出。#includemain()inta,b,*pa=&a,*pb=&b,*p;/*定义指针变量pa、pb,如下页图a*/scanf(%d%d,&a,&b);if(*pa*pb)p=pa;/*进行指针交换,如下页
11、图b,c*/pa=pb;pb=p;printf(na=%d,b=%dn,a,b);printf(nmax=%d,min=%d,*pa,*pb);/*pa指向大数,pb指向小数*/16第8章 指针若输入:1222输出结果:a=12,b=22max=22,min=12(a)(b)(c)(b)指针变化示意图1222ppapb1222ppapbpapbab17第8章 指针2.2.指针的算术运算指针的算术运算 (1)加减运算:一个指针可以加、减一个整数n,其结果与指针所指对象的数据类型有关。指针变量的值应增加或减少“nsizeof(指针类型)”。加加减减运运算算常常用用于于数数组组的的处处理理。对指向一
12、般数据的指针,加减运算无实际意义。例如:int a10,*p=a,*x;x=p+3;/*实际上是p加上3*2个字节赋给x,x指向数组的第三个分量*/对于不同基类型的指针,指针变量“加上”或“减去”一个整数n所移动的字节数是不同的。例如:float a10,*p=a,*x;p=p+3;/*实际上是p加上3*4个字节赋给x,x依然指向数组的第三个分量*/18第8章 指针(2)自增自减运算指针变量自增、自减运算具有上述运算的特点,但有前置后置、先用后用的考虑,务请小心。例如:int a10,*p=a,*x;x=p+;/*x第一个元素分量,p指向第二个元素*/x=+p;/*x、p均指向数组的第二个分量
13、*/*p+相当于*(p+)。*(p+)与(*p)+含义不同,前者表示地地址址自自增增,后者表示当前当前所指向的数据自增所指向的数据自增。19第8章 指针2.*&a的含意是什么?(答:a)3.(*p)+相当于什么?(答:a+)思考:1.若有定义inta,*p;执行了“p=&a”,则:“&*p”的含意是什么?(答:相当于&a)20第8章 指针 3.3.指针的关系运算指针的关系运算 与基本类型变量一样,指针可以进行关系运算。与基本类型变量一样,指针可以进行关系运算。在在关关系系表表达达式式中中允允许许对对两两个个指指针针进进行行所所有有的的关关系系运运算算。若若p,q是是两两个个同同类类型型的的指指
14、针针变变量量,则则:pq,p=q都都是是允许的。允许的。指指针针的的关关系系运运算算在在指指向向数数组组的的指指针针中中广广泛泛的的运运用用,假假设设p、q是是指指向向同同一一数数组组的的两两个个指指针针,执执行行pq的的运运算算,其其含含义义为为,若若表表达达式式结结果果为为真真(非非值值),则则说说明明p所所指指元元素素在在q所所指指元元素素之之后。或者说后。或者说q所指元素离数组第一个元素更近些。所指元素离数组第一个元素更近些。注注意意:在在指指针针进进行行关关系系运运算算之之前前,指指针针必必须须指指向向确确定定的的变变量量或或存存储储区区域域,即即指指针针有有初初始始值值;另另外外,
15、只只有有相相同同类类型型的的指指针针才才能进行比较。能进行比较。21第8章 指针8.1.4 8.1.4 多级指针多级指针 把指向指针型数据的指针变量称为指向指针的指针,或称称称称多多多多级级级级指针指针指针指针。二级指针的定义形式如下:数据类型 *指针变量例如:inta,*p,*pp;a=22;p=&a;pp=&p;假设变量a的地址为4000,指针p的地址为4100,二级指针pp的地址为4800。a、p、pp三者的关系如上图。&p=4100&a=400022pp(4800)p(4100)a(4000)22第8章 指针8.2 指针与函数8.2.1 8.2.1 指针作为函数参数指针作为函数参数利利
16、用用指指针针作作函函数数参参数数,可可以以实实现现函函数数之之间间多多个个数数据据的的传传递递,当当形形参参为为指指针针变变量量时时,其其对对应应实实参参可可以以是是指针变量或存储单元地址。指针变量或存储单元地址。函函数数形形参参为为指指针针变变量量,用用指指针针变变量量或或变变量量地地址址作作实参实参例例8.3编编写写一一个个交交换换两两个个变变量量的的函函数数,在在主主程程序序中中调用,实现两个变量值的交换。调用,实现两个变量值的交换。23第8章 指针程序如下:#includemain()inta,b;int*pa,*pb;voidswap(int*p1,int*p2);/*函数声明函数声
17、明*/scanf(%d%d,&a,&b);pa=&a;/*pa指向变量指向变量a*/pb=&b;/*pb指向变量指向变量b*/swap(pa,pb);printf(na=%d,b=%dn,a,b);或:swap(&a,&b);24第8章 指针接上页:voidswap(int*p1,int*p2)inttemp;temp=*p1;/*交换指针交换指针p1、p2所指向的变量的值所指向的变量的值*/*p1=*p2;*p2=temp;程序运行结果如下:程序运行结果如下:输入:输入:1222 输出:输出:a=22,b=1225第8章 指针两点说明:(1)若若在在函函数数体体中中交交换换指指针针变变量量的
18、的值值,实实参参a、b的的值值并并不不改变,指针参数亦是传值。改变,指针参数亦是传值。例如:例如:int*p;p=p1;p1=p2;p2=p;不要希望如此完成处理。不要希望如此完成处理。(2)函函数数中中交交换换值值时时不不能能使使用用无无初初值值的的指指针针变变量量作作临临时时变变量。量。例如:例如:int*p;*p=*p1;*p1=*p2;*p2=*p;p无确定值,对无确定值,对p的使用可能带来不可预期的后果。的使用可能带来不可预期的后果。26第8章 指针8.2.2指针函数指针函数指针函数:是指返回值为指针的函数是指返回值为指针的函数指针函数的定义形式:指针函数的定义形式:类型标示符类型标
19、示符 *函数名(参数)函数名(参数)例如:例如:int*fun(int a,int b)int*fun(int a,int b)函数体语句函数体语句 在函数体中有返回指针或地址的语句,形如在函数体中有返回指针或地址的语句,形如:return(&变量名变量名);或或return(指针变量指针变量);并且返回值的类型要与函数类型一致。并且返回值的类型要与函数类型一致。27第8章 指针例8.3 分析如下程序main()inta,b,*p;int*max(intx,inty);scanf(“%d,%d”,&a,&b);p=max(a,b);printf(“max=%d”,*p);int*max(int
20、x,inty)if(xy)return(&x);elsereturn(&y);28第8章 指针8.2.3 指向函数的指针一个函数包括一组指令序列,存储在某一段内存中,这段内一个函数包括一组指令序列,存储在某一段内存中,这段内存空间的起始地址称为存空间的起始地址称为函数的入口地址函数的入口地址称函数入口地址为称函数入口地址为函数的指针函数的指针。函数名函数名函数名函数名代表函数的入口地址代表函数的入口地址可以定义一个指针变量,其值等于该函数的入口地址,指向可以定义一个指针变量,其值等于该函数的入口地址,指向这个函数,这样通过这个指针变量也能调用这个函数。这种指针这个函数,这样通过这个指针变量也能
21、调用这个函数。这种指针变量称为变量称为指向函数的指针变量指向函数的指针变量。定义指向函数的指针变量的一般形式为定义指向函数的指针变量的一般形式为:类型标识符(类型标识符(*指针变量名指针变量名)()();例如:例如:int(*p)();/*指针变量指针变量p可以指向一个整型函数可以指向一个整型函数*/float(*q)();/*指针变量指针变量q可以指向一个浮点型函数可以指向一个浮点型函数*/29第8章 指针刚定义的指向函数的指针变量,亦象其它指针变量一样要刚定义的指向函数的指针变量,亦象其它指针变量一样要赋以地址值才能引用。当将某个函数的入口地址赋给指向函数赋以地址值才能引用。当将某个函数的
22、入口地址赋给指向函数的指针变量,就可用该指针变量来调用所指向的函数的指针变量,就可用该指针变量来调用所指向的函数给函数指针赋初值:将函数名(函数的入口地址值)赋给给函数指针赋初值:将函数名(函数的入口地址值)赋给指针变量指针变量例如例如intm,(*p)();intmax(inta,intb);则可以则可以p=max;/*p指向函数指向函数max()*/指针调用函数的指针调用函数的一般形式为一般形式为:(*指针变量指针变量)()(实参表实参表);如上例如上例:m=(*p)(12,22);/*比较比较m=max(12,22);*/30第8章 指针注意:用用函函数数指指针针调调用用函函数数是是间间
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