C語言第08章指針.ppt

第八章,指針,目錄,8.1指針的概念,8.2指針變量的定義和引用,8.3指針與一維數(shù)組,8.4指針與字符串,8.5指針與多維數(shù)組,8.6指針數(shù)組與指向指針的指針,8.7返回指針值的函數(shù),8.8指向函數(shù)的指針,8.9動態(tài)內(nèi)存分配,8.10本章程序舉例,本章要點(diǎn)小結(jié),本章結(jié)束,8.1指針的概念,指針是C語言的一個重要概念，也是C語言的一個重要特色。深刻理解和正確使用指針是學(xué)習(xí)本章的基本要求。,本章是一個難點(diǎn)，也是一個重點(diǎn)，初學(xué)者不易掌握。在理解和熟悉基本內(nèi)容的前提下，上機(jī)實(shí)驗(yàn)是必不可少的環(huán)節(jié)。,8.1指針的概念,一、地址,在計算機(jī)中，把內(nèi)存區(qū)劃分為一個一個的存儲單元，每個單元為一個字節(jié)（位），它們都有一個編號，這個編號就是內(nèi)存地址。如下圖所示：,注意：1、程序中定義的每個數(shù)據(jù)在編譯后都占有各自的內(nèi)存區(qū)。2、數(shù)據(jù)所占有的存儲單元個數(shù)是由其類型決定的。3、首地址：第1個單元的地址4、表示地址的數(shù)與整數(shù)的區(qū)別,8.1指針的概念,二、舉例,如有定義：charc=A;inta=3;則所占內(nèi)存情況如下：,注意：c和a的地址可能相鄰，也可能不相鄰，是由系統(tǒng)分配的，我們不用關(guān)心。,8.1指針的概念,三、指針與指針變量,1、指針：簡單地說，指針就是地址。二者是同一個概念的兩種說法。只不過指針更形象一些，就像一個針一樣，可以指向某個地方。,2、指針變量：首先指針變量就是一個變量，和我們以前所講的其它變量沒有本質(zhì)區(qū)別。不同之處在于這種變量中所存放的內(nèi)容是地址。,什么是指針變量呢？我們回憶一下什么叫整型變量,打個比方,8.1指針的概念,四、直接訪問和間接訪問,有兩個上鎖且放著物品的盒子A、B，如果你有A盒子的鑰匙，則可以直接打開A盒子將物品取出；如果你有B盒子的鑰匙，而A盒子的鑰匙在B盒子中，要想取出A盒子中的物品，則必須先打開B盒子，取出A盒子的鑰匙，再打開A盒子將物品取出。上面兩種情況就是直接訪問和間接訪問的概念。,8.1指針的概念,1、直接訪問,通過變量本身對變量進(jìn)行存取的方式，稱為直接訪問。如定義：intx;則x=10;x+=5;等等這種訪問方式只需要變量本身就得到了該變量的全部信息，不需要其它內(nèi)容，是直接的。,8.1指針的概念,2、間接訪問,通過指針變量實(shí)現(xiàn)對變量的訪問方式，稱為間接訪問。首先要定義一個指針變量，然后將一個同類型變量的地址賦給該指針變量（這時我們稱指針變量指向該變量），這樣就可以進(jìn)行間接訪問了。間接訪問的過程是：由指針變量得到變量的地址，根據(jù)該地址找到變量的存儲區(qū)，再對該存儲區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行存取，從而實(shí)現(xiàn)了對變量的間接訪問。,8.2指針變量的定義和引用,一、指針變量的定義和賦值,1、格式：類型名*指針變量名；,2、舉例int*p1;char*s1,*s2;float*a1,*a2,f;,3、說明a.類型名：指針變量所指向的變量類型。b.*是定義指針變量的標(biāo)志，不可丟掉。c.指針變量定義后，其值是不確定的。,8.2指針變量的定義和引用,4、賦值：可以進(jìn)行初始化，也可以使用賦值語句,(1)、初始化：inta,*s=,(2)、賦值語句inta,*s;s=,(3)、注意：只能用同類型變量的地址進(jìn)行賦值！如定義：int*s;floatf;則s=則,s,a,若有：inta=5,*s=則,不定,5,int*p1,*p2;p1=,舉例,p1,int*p1,*p2,*p;p1=,p1,int*p1,*p2;p1=,p1,main()inta=11,*p=,執(zhí)行,例8.5,8.3指針與一維數(shù)組,在語言中，指針與數(shù)組有著密切的關(guān)系。對數(shù)組元素，既可以采用數(shù)組下標(biāo)來引用，也可以通過指向數(shù)組元素的指針來引用。采用指針方法處理數(shù)組，可以產(chǎn)生代碼長度小、運(yùn)行速度快的程序。,8.3指針與一維數(shù)組,一、通過指針訪問一維數(shù)組,1、數(shù)組結(jié)構(gòu)的分析,設(shè)有數(shù)組定義為：inta5;則有：(1)a表示數(shù)組在內(nèi)存中的首地址，也就是數(shù)組中第1個元素的首地址，它是一個地址常量，其值由系統(tǒng)在編譯時確定，程序運(yùn)行期間不能改變。(2)數(shù)組中的各元素表示為：a0、a1、a2、a3、a4或者是：*(a+0)（或*a）、*(a+1)、*(a+2)、*(a+3)、*(a+4),8.3指針與一維數(shù)組,(3)數(shù)組中的各元素的地址表示為：并進(jìn)行賦值：s=a;或s=則，指針變量s指向了數(shù)組a的開始，二者產(chǎn)生了聯(lián)系，這樣就可以通過指針變量s訪問數(shù)組a了。,a,或s=圖變?yōu)椋?a,s+=2;效果與上述相同。,8.3指針與一維數(shù)組,當(dāng)一個指針變量指向數(shù)組的首地址后，關(guān)系圖為：,數(shù)組inta5,指向數(shù)組元素的指針,指向數(shù)組元素的訪問,a,for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,ai);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,*(a+i);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,pi);for(i=0;i5;i+)printf(“%d”,*(p+i);for(;pa+5;p+)printf(“%d”,*p);p=a;while(pa+5)printf(“%d”,*p+);,8.3指針與一維數(shù)組,4、幾個表達(dá)式的分析,設(shè)定義：inta3=1,2,3,*s=a;s,*sa,*as+,*s+,a+,*a+*(s+),(*s)+*(a+),(*a)+初始化時的*s=a;與語句*s=a;的不同一個指針變量加/減一個整數(shù)后，指針變量值的變化情況,8.3指針與一維數(shù)組,二、通過指針在函數(shù)間傳遞一維數(shù)組,1、函數(shù)的定義形式,例如：intfunc(intarray,intn)函數(shù)體；也可以寫為：intfunc(int*pointer,intn)函數(shù)體；,8.3指針與一維數(shù)組,2、函數(shù)的說明形式,如有函數(shù)定義：intfunc(intarray,intn)函數(shù)體；則對該函數(shù)的說明形式可以寫為：intfunc(intarray,intn);intfunc(int*array,intn);intfunc(int,int);intfunc(int*,int);,注意：作為形參定義的數(shù)組名是一個指針變量，它在函數(shù)體中可以變化，這一點(diǎn)與變量定義時不同。,8.3指針與一維數(shù)組,例8.7編寫在數(shù)組的最后一個元素中存放其它元素和的函數(shù)#includevoidsummary(int*p,intn);main()staticinta11=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10;summary(a,10);printf(“Sumis%dn”,a10);voidsummary(int*p,intn)ints=0;while(n)s+=*(p+);*p=s;,函數(shù)還可寫為：voidsummary(intarr,intn)inti,s=0;for(i=0;in;i+)s+=arri;arrn=s;,8.4指針與字符串,字符串是一種特殊的一維數(shù)組，所以上節(jié)中介紹的方法同樣適用于對字符串的訪問。字符串的特殊性在于：字符串的末尾是結(jié)束標(biāo)志0，所以訪問字符串時常用結(jié)束標(biāo)志進(jìn)行判斷。,8.4指針與字符串,一、通過指針訪問字符串,1、字符串結(jié)構(gòu)的分析,設(shè)有數(shù)組定義為：chars=“abcde”;則s是一個字符數(shù)組，它里面存放的是一個字符串。它在內(nèi)存中占用6個字節(jié)，但長度為5。其結(jié)構(gòu)為：,s,s0s1s2s3s4s5,結(jié)束標(biāo)志,8.4指針與字符串,字符串還可以定義為：char*s=“abcde”;它在內(nèi)存中占用6個字節(jié)，長度為5。其結(jié)構(gòu)為：,s,s0s1s2s3s4s5,結(jié)束標(biāo)志,8.4指針與字符串,2、用字符數(shù)組與用指針使用字符串的比較,定義及初始化chars=“abcde”;char*p=“abcde”;賦值chars6;char*p;s=“abcde”;/*不對，應(yīng)為*/p=“abcde”;strcpy(s,“abcde”);strcpy(p,“abcde”);使用s不能加/減p可以加/減注意：chars=“abc”;與chars=a,b,c;的區(qū)別,8.4指針與字符串,例8.8將字符數(shù)組a中的字符串拷貝到字符數(shù)組b中(1)下標(biāo)法(2)指針法#include#includemain()main()chara=“Hello,world!”,b20;chara=“Hello,world!”,b20;inti;char*pa,*pb;for(i=0;ai!=0;i+)for(pa=a,pb=b;*pa!=0;pa+,pb+)bi=ai;*pb=*pa;bi=0;*pb=0;printf(“%sn”,b);printf(“%sn”,b);,該功能相當(dāng)于：strcpy(b,a);,8.4指針與字符串,二、通過指針在函數(shù)間傳遞字符串,1、函數(shù)的定義形式,例如：charfunc(chara,charb)函數(shù)體；也可以寫為：charfunc(char*a,char*b)函數(shù)體；,8.4指針與字符串,例8.10設(shè)計一函數(shù)，實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)strcpy類似的功能。#includevoidmystrcpy(char*to,char*from);main()charca20,*cp=“Hello,world!”;mystrcpy(ca,cp);printf(“%s”,ca);voidmystrcpy(char*to,char*from)while(*from!=0)*to=*from;to+;from+;*to=0;,while(*to+=*from+);,思考：調(diào)用mystrcpy(ca，cp+2);結(jié)果如何？,8.5指針與多維數(shù)組,數(shù)組是具有相同“數(shù)據(jù)類型”的數(shù)據(jù)的順序集合，而數(shù)組本身也是語言的一種數(shù)據(jù)類型，同樣可以作為數(shù)組的元素類型。當(dāng)一個一維數(shù)組的元素類型為數(shù)組時，便構(gòu)成了多維數(shù)組。熟記下面兩組等價式：xi*(x+i)則有：a表示數(shù)組在內(nèi)存中的首地址，也就是數(shù)組中第1個元素（也是第一行）的首地址，它是一個地址常量，其值由系統(tǒng)在編譯時確定，程序運(yùn)行期間不能改變。該二維數(shù)組可以理解為：它是一個一維數(shù)組，含有3個元素，每個元素又是一個一維數(shù)組，該一維數(shù)組含有4個元素，每個元素是int類型。,8.5指針與多維數(shù)組,二維數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下：,a0,a1,a2,a+0,a+2,a+1,8.5指針與多維數(shù)組,2、指向二維數(shù)組中一行的指針變量,（1）格式：類型名（*指針變量名）長度；（2）例如：int(*pa)4;（3）含義：pa是指針變量，它指向一個數(shù)組，數(shù)組含有4個元素，每個元素的類型是int。（4）說明：a.與定義int*pa;以及int*pa4;含義不同。b.如果執(zhí)行pa+，則pa實(shí)際增加了多少呢？,pa實(shí)際增加了2*4=8個字節(jié),8.5指針與多維數(shù)組,c.若定義：inta34,(*pa)4=a;則關(guān)系圖為：,a,pa,(*pa)0(*pa)1(*pa)2(*pa)3,如果執(zhí)行pa+,則變?yōu)槿鐖D所示,pa,pa,第一行各元素還可以表示為,那么(*pa)0、(*pa)1、(*pa)2、(*pa)3也變了,8.5指針與多維數(shù)組,3、幾個表達(dá)式,由xi*(x+i)和inti,j,*p,(*pa)4;/第一種方法for(pa=aa,i=0;i3;i+)printf(“n”);for(j=0;j4;j+)printf(“%5d”,paij);,8.5指針與多維數(shù)組,/第二種方法for(pa=aa;paaa+3;pa+)printf(“n”);for(j=0;j4;j+)printf(“%5d”,(*pa)j);/第三種方法for(p=,8.5指針與多維數(shù)組,二、通過指針在函數(shù)間傳遞多維數(shù)組,1、函數(shù)的定義形式,例如：intfunc(intarray4,intn)函數(shù)體；也可以寫為：intfunc(int(*pa)4,intn)函數(shù)體；,8.5指針與多維數(shù)組,2、函數(shù)的說明形式,如有函數(shù)定義：intfunc(intarray4,intn)函數(shù)體；則對該函數(shù)的說明形式可以寫為：intfunc(intarray4,intn);intfunc(int(*pa)4,intn);intfunc(int4,int);intfunc(int(*)4,int);,注意：作為形參定義的數(shù)組名是一個指針變量，它在函數(shù)體中可以變化，這一點(diǎn)與變量定義時不同。,8.5指針與多維數(shù)組,例8.12求3行4列二維數(shù)組中的最大元素#includeintmax_value(int(*pa)4,introw);main()staticintaa34=1,3,5,7,2,4,6,8,20,15,32,12;printf(“maxelementis%dn”,max_value(aa,3);intmax_value(int(*pa)4,introw)inti,j,m=pa00;for(i=0;im)m=paij;return(m);,8.5指針與多維數(shù)組,例8.12求3行4列二維數(shù)組中的最大元素(另一種方法)#includeintmax_value(int*p,intn);main()staticintaa34=1,3,5,7,2,4,6,8,20,15,32,12;intmax;max=max_value(,8.6指針數(shù)組與指向指針的指針,一、指針數(shù)組,1、指針數(shù)組的概念,指針數(shù)組是一種特殊的數(shù)組，它每個元素的類型都是指針類型（即地址），其它與一般數(shù)組相同。當(dāng)把某個量的地址放入某元素中后，即可通過該元素對相應(yīng)的量進(jìn)行間接訪問。,2、指針數(shù)組的定義,類型名*指針數(shù)組名常量表達(dá)式；如：int*ap3;char*s10;等等。,8.6指針數(shù)組與指向指針的指針,3、指針數(shù)組的初始化,（1）inta15,a25,a35,*ap3=a1,a2,a3;（2）char*sp=“abc”,“123”,“Hello”;,4、指針數(shù)組的賦值,上面的情況中，可以先定義變量，在進(jìn)行賦值，即（1）inta15,a25,a35,*ap3;ap0=a1;ap1=a2;ap2=a3;（2）char*sp=“abc”,“123”,“Hello”;sp0=“abc”;sp1=“123”;sp2=“Hello”;,例8.13顯示多個字符串#includemain()staticchar*ap3=“CPU”,“Computer”,“Microprocessor”;inti;for(i=0;imain()staticcharaa315=“CPU”,“Computer”,“Microprocessor”;inti;for(i=0;i=0,8.6指針數(shù)組與指向指針的指針,intgetchoice(char*menu,intn)inti,choice;for(i=0;ib?a:b);intmin(inta,intb)return(ab?a:b);,8.8指向函數(shù)的指針,8.9動態(tài)內(nèi)存分配,由變量的作用域和存儲類別知道，內(nèi)存變量都有生存期，以前接觸的變量，其內(nèi)存的分配及釋放都是由系統(tǒng)統(tǒng)一管理的。這一節(jié)我們介紹如何實(shí)現(xiàn)自己對變量空間的申請和釋放。動態(tài)內(nèi)存分配可以提高內(nèi)存的使用效率。,1、相關(guān)函數(shù)介紹,1）void*malloc