C++語言程序設(shè)計：第6章 指針

1、第6章 指針6.4 指針與數(shù)組及字符串 6.5 指針數(shù)組和多級指針 6.4 指針與數(shù)組及字符串6.4.1 指針與數(shù)組 C語言中，指針和數(shù)組之間的關(guān)系十分密切，它們都可以處理內(nèi)存中連續(xù)存放的一系列數(shù)據(jù)，數(shù)組與指針在訪問內(nèi)存時采用統(tǒng)一的地址計算方法。數(shù)組內(nèi)部的處理就是依賴于指針運算來實現(xiàn)的。 數(shù)組是相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)集合、數(shù)組用其下標變化實現(xiàn)對內(nèi)存中的數(shù)組元素進行處理。 例如，程序中說明了一個數(shù)組：int a10; 編譯系統(tǒng)在一定的內(nèi)存區(qū)域為該數(shù)組分配了存放int型（字節(jié)）數(shù)據(jù)的個連續(xù)存儲空間，它們分別是a0, a1,，a9。用ai表示從數(shù)組存儲首地址開始的第i+1個元素變量。1/1若程序中同時說

2、明了一個int型指針： int *pa;并且通過指針賦值運算： pa=a; 或pa=&a0;指針pa就指向了數(shù)組a的首地址。這時指針的目標變量*pa就是a0。 指針pa+1的目標變量*（pa+1）就是a1， *(pa+2)就是a2 *(pa+i)就是ai,如下圖所示：4/5例6.5 指針與數(shù)組的關(guān)系#include void main() int a10, *pa, i; for (i = 0; i 10; i+) ai = i + 1; / 將指針指向數(shù)組的第一個元素 pa = a; /建立指向數(shù)組的指針pa for (i = 0; 10; i+) printf(*(pa+%d):%dn,

3、i, *(pa + i) ); / 用指針的形式逐個輸出數(shù)組元素內(nèi)容運行結(jié)果：* (pa+0):1* (pa+1):2* (pa+2):3* (pa+3):4* (pa+4):5* (pa+5):6* (pa+6):7* (pa+7):8* (pa+8):9* (pa+9):10程序中第一個for循環(huán)是把1-10賦予數(shù)組元素a0-a9。然后通過pa=a; 使指針指向數(shù)組。再用第二個for循環(huán)，通過指針運算輸出顯示數(shù)組中的數(shù)據(jù)。3/8(1)上述表現(xiàn)形式ai和*(pa+i)實質(zhì)上是兩個運算表達式，它們遵循統(tǒng)一的地址計算規(guī)則實現(xiàn)相同的功能。 (2)當指針pa指向數(shù)組a時，就可以用ai、*(pa+i)

4、、*(a+i)和pai等四種形式來訪問數(shù)組的元素，都是完成同樣功能的表達式。(3)在程序中它們可以互換使用，恰當?shù)厥褂弥羔樑c數(shù)組表現(xiàn)形式的互換性，可以使程序表現(xiàn)形式更簡潔。 3/11元素ai的地址表示：a+i故*（a+i）等價于ai運算符稱為變址運算符數(shù)組名是基址，下標是偏移量即：數(shù)組名偏移*（基址+偏移）二者等價兌換例6.6 指針和數(shù)組表現(xiàn)形式的互換性#include void main( ) int i,*pa; int a=2,4,6,8,10; pa=a; /建立指針 /指針采用數(shù)組的形式使用 for (i=0 ; i5 ; i+) printf (”a%d:%d ”, i , ai

5、); printf (”n”);/數(shù)組采用指針的形式使用 for(i=0 ; i5 ; i+) printf (”*(pa+%d):%d”, i , *(pa+i) ); printf (”n”);a i*(pa+i)運行結(jié)果：a0:2 a1:4 a2:6 a3:8 a4:10*(pa+0):2 *(pa+1):4 *(pa+2):6 *(pa+3):8 *(pa+4):10 指針加下標和數(shù)組名加下標在訪問地址空間中的數(shù)據(jù)時，其表現(xiàn)形式具有相同的意義，這是因為指針和數(shù)組名都是地址量。 a i*(pa+i)pai*(a+i)3/14特別注意： 指針和數(shù)組在訪問地址中的數(shù)據(jù)時，其表現(xiàn)形式具有相同的

6、意義，但是，指針和數(shù)組名在本質(zhì)上是不同的：指針是地址變量，而數(shù)組名是地址常量, 區(qū)別在于能否作為左值。對于指針pa和數(shù)組名a。 pa = a; pa+, pa- ，&pa/正確 a+,a- ，&a /錯誤。 ai可以轉(zhuǎn)換成 *(pa + i)的前提是指針pa指向了數(shù)組a ，即pa指向數(shù)組a的第一個元素，否則不能轉(zhuǎn)換 。但ai可以用*(a+i)來等價。2/16除了用ai,*(a+i),pai,*(pa+i)來表示數(shù)組元素外，還有一種表示方法：*pa+因此，一旦建立了指向數(shù)組的指針pa，共有5種表示方法6.4.2 字符指針與字符串 C語言使用char型數(shù)組保存字符串?？梢杂脭?shù)組名+下標來處理字符數(shù)

7、組中的字符串，也可以用字符型的指針來處理。 在字符串的處理中，使用字符指針比使用字符型數(shù)組加下標有更大的便利性。（1） 在字符指針初始化時，可以直接用字符串常量作為初始值。例如， char *pa=”ABC”;（2） 在程序中也可以直接把一個字符串常量賦予一個指針。例如， char *p; p=”c program”; 這里2例都是用指針指向常量數(shù)據(jù)區(qū)的字符串，故通過指針能進行的操作只有間接讀操作，不能寫操作！到底給指針變量pa和p賦了什么值？是字符串文字量嗎？不是！ pa的值是存放A的內(nèi)存字節(jié)單元地址，即“ABC”存儲區(qū)域的入口地址到底給指針變量pa和p賦了什么值？是字符串文字量嗎？ 6/2

8、2例6.8 向字符指針賦予字符串程序。#include void main( ) char *s=”good”; char *p; while(*s!=0) printf(”%c”,*s+); printf(”n”); p=”morning”; while(*p!=0) printf(”%c”,*p+); printf(”n”);scanf( )和printf( )函數(shù)使用字符指針輸入或輸出字符串。這時的轉(zhuǎn)換說明符使用%s,輸入項和輸出項都使用指針名。指針名的含義分別為保存鍵盤輸入字符串的內(nèi)存單元入口地址和輸出到屏幕的字符串其存儲單元的入口地址。設(shè)p是一個有確定指向的字符指針，則輸入字符串時使

9、用形式是： scanf(”%s”,p);/gets(p);輸出字符串時使用形式是： printf(”%s”,p);/puts(p);存放字符串”good”的幾種形式：1、存放在常量內(nèi)存區(qū)2、定義一個字符數(shù)組存放字符串3、用malloc()/new在堆數(shù)據(jù)區(qū) 分配內(nèi)存空間保存字符串scanf不能用指向常量區(qū)的指針 5/27puts(s);printf(“%s”,s);puts(p);printf(“%s”,p);6.5 指針數(shù)組和多級指針先回顧一下二維數(shù)組a的降維概念了解降維過程中存在多個不同類型的指針:a和ai 1/28二維數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下：a00a01a02a03a10a11a12a13

10、a20a21a22a23a0a1a2a+0a+2a+1ai*(a+i)aij*(*(a+i)+j)不是*（*（a+i+j） 3/316.5 指針數(shù)組和多級指針6.5.1 指針數(shù)組 一系列有次序的指針變量集合成指針數(shù)組，其每一個元素都是一個指針變量，相當于多個指向相同數(shù)據(jù)類型的指針變量。指針數(shù)組的說明形式如下：存儲類型 目標數(shù)據(jù)類型 *指針數(shù)組名元素個數(shù)； 和普通數(shù)組一樣，編譯系統(tǒng)在處理指針數(shù)組定義時，按照指定的存儲類型為它在內(nèi)存的相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)中分配一定的存儲空間，這時指針數(shù)組名就表示該指針數(shù)組的存儲首地址。 例如，有下列的自動指針數(shù)組定義： auto int *p3; 2/33 在程序中，指針數(shù)

11、組可以用來處理多維數(shù)組。例如，程序中有一個二維數(shù)組，其說明如下： int a23;采用降低維數(shù)的方法，這個二維數(shù)組可以分解為a0和a12個一維數(shù)組，它們各有3個元素。若同時存在一個指針數(shù)組： int *pa2；它由兩個指針pa0和pa1組成,并對其進行賦值：pa0=a0;或pa0=&a00; pa1=a1;或pa1=&a10； 2/35則兩個指針分別指向了兩個一維數(shù)組的入口元素，這時通過兩個指針就可以對二維數(shù)組中的數(shù)據(jù)進行處理。 如下圖： 3/38例6.9 用指針數(shù)組處理二維數(shù)組的數(shù)據(jù)#include void main( ) int data23, *pdata2; int i,j; /二維

12、數(shù)組賦值 for (i=0 ; i2 ; i+) for (j=0 ; j3 ; j+) dataij= (i+1) *(j+1); /將指針數(shù)組的各個元素指向降維后的 /一維數(shù)組 pdata0=data0; pdata1=data1; /采用指針數(shù)組輸出數(shù)組內(nèi)容 for ( i=0 ; i2 ; i+) for ( j=0 ; j3 ; j+ , pdatai+) printf (”data%d%d:%2dn”,i,j, *pdata i); 運行結(jié)果：data00:1data01:2data02:3data10:2data11:4data12:6在程序中， dataij pdataij *

13、(datai+j) *(pdatai+j) *(*（data+i)+j) *(*（pdata+i)+j)*pdatai+是意義相同的表示方法。指針數(shù)組在定義的同時可以進行初始化。應(yīng)該記住，不能用auto型變量的地址去初始化內(nèi)部的static型指針。因為初始化的時機！ 7/45例6.11 字符指針數(shù)組的初始化#include void main( ) /指針數(shù)組初始化 static char * monthname = illegal month,January,February, March,April, June,July,August,September October,November,

14、December; int month; /無限循環(huán)，由循環(huán)體中的break語句退出循環(huán) while (1) printf (Enter month No.: ); scanf (%d,&month); /輸入月份 if (month12) /月份錯誤，退出循環(huán) printf (Month No.%d-%sn,month, monthname 0); break; /打印月份對應(yīng)的英文名稱 printf (Month No.%d-%sn,month, monthname month); while循環(huán)為無限循環(huán)，當輸入的整數(shù)不在1-12的范圍內(nèi)時，用break語句退出循環(huán)。注意字符串常量的存放

15、位置及不可修改的處理特性 3/48例6.12 多個字符串按字母遞增方式排序#include #include void main() / 指針數(shù)組初始化 char *pstr = test, capital, index, large, small ; int a, b, n = 5; / 采用直接選擇法進行排序 for (a = 0; a n - 1; a+) for (b = 0; b 0 ) char * temp; temp = pstrb; pstrb = pstrb+1; pstrb+1 = temp; for (a = 0; a 5; a+) / 輸出排序后的字符串 printf

16、(%sn, pstra);運行結(jié)果：capitalindexlargesmalltest在程序中，調(diào)用了標準函數(shù)字符串比較函數(shù)：int strcmp (char *s1,char *s2 )其中s1,s2是要比較的兩個字符串的指針。當字符串s1大于、等于或小于s2時，函數(shù)返回值分別是正數(shù)，零和負數(shù)。If語句中能否用strcpy實現(xiàn)字符串的拷貝？參考下圖思考改成交換法 5/53 2/55 6.5.2 多級指針 在C語言中，指針數(shù)組也可以用另外一個指針處理。例如，有一字符指針數(shù)組str3，它說明如下：char *name4= ”TurboC”,”BorlandC+”,”Access”,”; 它的三

17、個元素name0, name1和name2都是指針，分別指向一個字符串。如果同時存在另一個指針變量pp，并且把指針數(shù)組的首址賦予指針pp：pp=name或pp=&name0 pp就指向了指針數(shù)組name 。這時pp的目標變量*pp就是name0, *(pp+1)就是name1,*(pp+2)就是name2。pp就是指向指針型數(shù)據(jù)的指針變量。 5/60 二級指針的說明形式如下：存儲類型 目標數(shù)據(jù)類型 *指針名； 例如，一個二級指針pp的說明如下： auto char *pp; 二級指針說明中，存儲類型是二級指針本身的存儲類型，而數(shù)據(jù)類型是最終目標變量，即處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型。所以，上述定義中指明了

18、 *pp是char型。 2/62例6.13 二級指針處理多個字符串#include #define Null 0void main() char *pp; /指針數(shù)組的賦初值 char *name = Turbo C+, BorlandC+, Access, ; pp = name; / 將二級指針指向指針數(shù)組的首地址 while ( *pp != Null ) / 是空字符串，終止循環(huán) printf(%sn, *pp+); / 采用二級指針輸出字符串運行結(jié)果：Turbo C+BorlandC+Accessstrlen(*pp)!=0!(strcmp(*pp,“”)=0)用空串做循環(huán)終結(jié)不是最

19、佳方法，見演示案例 8/70例6.14多級指針應(yīng)用#include char *str = ”enter”,”lamp”,”point”,”first”; /一級指針數(shù)組聲明及初始化char *p = str+3,str+2, str+1,str; /二級指針數(shù)組聲明及初始化char *pp=p; /三級指針聲明及初始化void main( ) printf(”%s”,*+pp); printf(”%s”,*-*+pp+3); printf(”%s”,*pp-2+3); printf(”%s”,pp-11+1);運行結(jié)果:pointerstamp多級指針功能較強，但使用起來比較復(fù)雜，缺乏易讀性，容易出錯！