c++4數(shù)組、指針、字符串和自定義數(shù)據(jù)類型

第四章數(shù)組、指針、字符串和自定義數(shù)據(jù)類型1本章主要內(nèi)容數(shù)組指針動態(tài)存儲分配指針與數(shù)組指針與函數(shù)字符串2數(shù)組的概念數(shù)組是具有一定順序關系的若干相同類型變量的集合體，組成數(shù)組的變量稱為該數(shù)組的元素。數(shù)組屬于構造類型。數(shù)組3一維數(shù)組的聲明與引用一維數(shù)組的聲明類型說明符數(shù)組名[常量表達式]；

例如：inta[10];

表示a為整型數(shù)組，有10個元素：a[0]...a[9]引用必須先聲明，后使用。只能逐個引用數(shù)組元素，而不能一次引用整個數(shù)組

例如：a[0]=a[5]+a[7]-a[2*3]數(shù)組名的構成方法與一般變量名相同。數(shù)組4例一維數(shù)組的聲明與引用#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ int

A[10],B[10];

inti; for(i=0;i<10;i++) {

A[i]=i*2-1;

B[10-i-1]=A[i]; }數(shù)組

for(i=0;i<10;i++){

cout<<"A["<<i<<"]="<<A[i];

cout<<"B["<<i<<"]="<<B[i]<<endl; }}5一維數(shù)組的存儲順序數(shù)組元素在內(nèi)存中順次存放，它們的地址是連續(xù)的。例如：具有10個元素的數(shù)組a，在內(nèi)存中的存放次序如下：數(shù)組名字是數(shù)組首元素的內(nèi)存地址。數(shù)組名是一個常量，不能被賦值。a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]a數(shù)組6一維數(shù)組的初始化可以在編譯階段使數(shù)組得到初值：在聲明數(shù)組時對數(shù)組元素賦以初值。

例如：staticinta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};可以只給一部分元素賦初值。

例如：staticinta[10]={0,1,2,3,4};在對全部數(shù)組元素賦初值時，可以不指定數(shù)組長度。

例如：staticinta[]={1,2,3,4,5}數(shù)組7#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inti;staticintf[20]={1,1};//初始化第0、1個數(shù)

for(i=2;i<20;i++)f[i]=f[i-2]+f[i-1];//求第2～19個數(shù)

for(i=0;i<20;i++)//輸出，每行5個數(shù)//{if(i%5==0)cout<<endl; cout.width(12);//設置輸出寬度為12

cout<<f[i];}}例：用數(shù)組來處理求Fibonacci數(shù)列問題8例：用數(shù)組來處理求Fibonacci數(shù)列問題運行結果：

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 67659一維數(shù)組應用舉例循環(huán)從鍵盤讀入若干組選擇題答案，計算并輸出每組答案的正確率，直到輸入ctrl+z為止。每組連續(xù)輸入5個答案，每個答案可以是'a'..'d'。數(shù)組10#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

charkey[]={'a','c','b','a','d'}; charc; int ques=0,numques=5,numcorrect=0; cout<<"Enterthe"<<numques<<"questiontests:"<<endl;

while(cin.get(c)) {if(c!='\n') if(c==key[ques]) {numcorrect++; cout<<""; } else cout<<"*"; else{

cout<<"Score"<<float(numcorrect)/numques*100<<"%"; ques=0; //resetvariables numcorrect=0; cout<<endl; continue; } ques++; }return0；}1111運行結果：acbba**Score60%acbadScore100%abbda***Score40%bdcba*****Score0%1212二維數(shù)組的聲明及引用數(shù)據(jù)類型標識符[常量表達式1][常量表達式2]…;例:

inta[5][3];

表示a為整型二維數(shù)組，其中第一維有5個下標（0~4），第二維有3個下標（0~2），數(shù)組的元素個數(shù)為15，可以用于存放5行3列的整型數(shù)據(jù)表格。數(shù)組13存儲順序按行存放，上例中數(shù)組a的存儲順序為：

二維數(shù)組的聲明類型說明符數(shù)組名[常量表達式][常量表達式]例如：floata[3][4];a00a01a02a03a10a11a12a13a20a21a22a23a[0]——a00a01a02a03a[1]——a10a11a12a13

a[2]——a20a21a22a23a可以理解為：引用例如：b[1][2]=a[2][3]/2

下標不要越界二維數(shù)組的聲明及引用數(shù)組14將所有數(shù)據(jù)寫在一個{}內(nèi)，按順序賦值例如：staticinta[3][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};分行給二維數(shù)組賦初值例如：staticinta[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};可以對部分元素賦初值例如：staticinta[3][4]={{1},{0,6},{0,0,11}};二維數(shù)組的初始化數(shù)組15數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)數(shù)組元素作實參，與單個變量一樣。數(shù)組名作參數(shù)，形、實參數(shù)都應是數(shù)組名，類型要一樣，傳送的是數(shù)組首地址。對形參數(shù)組的改變會直接影響到實參數(shù)組。數(shù)組16例

使用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)主函數(shù)中初始化一個矩陣并將每個元素都輸出，然后調(diào)用子函數(shù)，分別計算每一行的元素之和，將和直接存放在每行的第一個元素中，返回主函數(shù)之后輸出各行元素的和。數(shù)組17#include<iostream>usingnamespacestd;voidRowSum(intA[][4],intnrow){ intsum; for(inti=0;i<nrow;i++) { sum=0;

for(intj=0;j<4;j++)

sum+=A[i][j]; cout<<"Sumofrow"<<i

<<"is"<<sum<<endl;A[i][0]=sum; }}1818intmain(){ intTable[3][4]={{1,2,3,4},{2,3,4,5},{3,4,5,6}}; for(inti=0;i<3;i++) { for(intj=0;j<4;j++) cout<<Table[i][j]<<""; cout<<endl; } RowSum(Table,3);

for(inti=0;i<3;i++)

cout<<Table[i][0]}1919運行結果：123423453456Sumofrow0is10Sumofrow1is14Sumofrow2is181014182020關于內(nèi)存地址內(nèi)存空間的訪問方式通過變量名訪問通過地址訪問地址運算符：&例：int

var;則&var

表示變量var在內(nèi)存中的起始地址21聲明例：staticinti;staticint*i_pointer=&i;

指向整型變量的指針指針變量的概念概念指針：內(nèi)存地址，用于

間接訪問內(nèi)存單元指針變量：

用于存放地址的變量20003i_pointer*i_pointeri2000內(nèi)存用戶數(shù)據(jù)區(qū)變量i變量j變量

i_pointer362000200020043010引用例1：i=3;例2：*i_pointer=3;指針22指針變量的初始化語法形式

存儲類型數(shù)據(jù)類型*指針名＝初始地址；例：int*pa=&a;注意事項用變量地址作為初值時，該變量必須在指針初始化之前已說明過，且變量類型應與指針類型一致?？梢杂靡粋€已賦初值的指針去初始化另一個指針變量。不要用一個內(nèi)部auto變量去初始化static指針。指針23指針變量的賦值運算指針名=地址“地址”中存放的數(shù)據(jù)類型與指針類型必須相符。向指針變量賦的值必須是地址常量或變量，不能是普通整數(shù)。但可以賦值為整數(shù)0，表示空指針。指針的類型是它所指向變量的類型，而不是指針本身數(shù)據(jù)值的類型，任何一個指針本身的數(shù)據(jù)值都是unsignedlongint型。允許聲明指向void類型的指針。該指針可以被賦予任何類型對象的地址。例：void*general;指針24例

指針的聲明、賦值與使用#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ int*i_pointer; //聲明int型指針i_pointer

inti; //聲明int型數(shù)i

i_pointer=&i; //取i的地址賦給i_pointer i=10; //int型數(shù)賦初值

cout<<"Outputinti="<<i<<endl;//輸出int型數(shù)的值

cout<<"Outputintpointeri="<<*i_pointer<<endl;//輸出int型指針所指地址的內(nèi)容}指針25程序運行的結果是：Outputinti=10Outputintpointeri=102626例

void類型指針的使用voidvobject;//錯，不能聲明void類型的變量void*pv; //對，可以聲明void類型的指針int*pint;inti;intmain(){

pv=&i; //void類型指針指向整型變量

//void指針賦值給int指針需要類型強制轉(zhuǎn)換:pint=(int*)pv;}指針27指向常量的指針不能通過指針來改變所指對象的值，但指針本身可以改變，可以指向另外的對象。例1char*name1="John";//name1是一般指針*name1='A';//編譯正確，運行出錯例2constchar*name1="John";//指向常量的指針chars[]="abc";name1=s;//正確，name1本身的值可以改變*name1='1';//編譯時指出錯誤指針28指針類型的常量若聲明指針常量，則指針本身的值不能被改變。例：char*constname2="John";name2="abc";//錯誤，指針常量值不能改變29指針變量的算術運算指針與整數(shù)的加減運算指針p加上或減去n，其意義是指針當前指向位置的前方或后方第n個數(shù)據(jù)的地址。這種運算的結果值取決于指針指向的數(shù)據(jù)類型。指針加一，減一運算指向下一個或前一個數(shù)據(jù)。例如：y=*px++相當于y=*(px++)

(*和++優(yōu)先級相同，自右向左運算)指針30papa-2pa-1pa+1pa+2pa+3*(pa-2)*pa*(pa+1)*(pa+2)*(pa+3)*(pa-1)short*pa3131pb-1pbpb+1pb+2*(pb-1)*pb*(pb+1)*(pb+2)long*pb3232關系運算指向相同類型數(shù)據(jù)的指針之間可以進行各種關系運算。指向不同數(shù)據(jù)類型的指針，以及指針與一般整數(shù)變量之間的關系運算是無意義的。指針可以和零之間進行等于或不等于的關系運算。例如：p==0或p!=0賦值運算向指針變量賦的值必須是地址常量或變量，不能是普通整數(shù)。但可以賦值為整數(shù)0，表示空指針。指針變量的關系運算指針33指針例：

（1）int*p=NULL和*p=NULL有什么區(qū)別？（2）int*p;*p=NULL;正確嗎？（3）如何對內(nèi)存地址為0x12ff7c的單元賦值？34指向數(shù)組元素的指針聲明與賦值例：inta[10],*pa;pa=&a[0];或pa=a;通過指針引用數(shù)組元素經(jīng)過上述聲明及賦值后：*pa就是a[0]，*(pa+1)就是a[1]，...，*(pa+i)就是a[i].a[i],*(pa+i),*(a+i),pa[i]都是等效的。不能寫a++，因為a是數(shù)組首地址是常量。指針35例設有一個int型數(shù)組a，有10個元素。用三種方法輸出各元素：使用數(shù)組名和下標使用數(shù)組名和指針運算使用指針變量指針36intmain(){

inta[10];

inti;for(i=0;i<10;i++)

cin>>a[i];

cout<<endl;for(i=0;i<10;i++)

cout<<a[i];return0;}使用數(shù)組名和下標3737intmain(){

inta[10];

inti;for(i=0;i<10;i++)

cin>>a[i];

cout<<endl;for(i=0;i<10;i++)

cout<<*(a+i);return0;}使用數(shù)組名指針運算38使用指針變量intmain(){

inta[10];

int*p,i；

for(i=0;i<10;i++)

cin>>a[i];

cout<<endl;for(p=a;p<(a+10);p++)

cout<<*p;return0;}39指針數(shù)組數(shù)組的元素是指針型例：Point*pa[2];

由pa[0],pa[1]兩個指針組成指針40例

利用指針數(shù)組存放單位矩陣#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intline1[]={1,0,0};//聲明數(shù)組，矩陣的第一行

intline2[]={0,1,0};//聲明數(shù)組，矩陣的第二行

intline3[]={0,0,1};//聲明數(shù)組，矩陣的第三行

int*p_line[3]; //聲明整型指針數(shù)組

p_line[0]=line1; //初始化指針數(shù)組元素

p_line[1]=line2; p_line[2]=line3;指針41

//輸出單位矩陣

cout<<"Matrixtest:"<<endl;

for(inti=0;i<3;i++) //對指針數(shù)組元素循環(huán)

{

for(intj=0;j<3;j++) //對矩陣每一行循環(huán)

{cout<<p_line[i][j]<<"";}

cout<<endl; }return0;}輸出結果為：Matrixtest:1,0,00,1,00,0,14242例

二維數(shù)組舉例#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ intarray2[2][3]={{11,12,13},{21,22,23}};

for(inti=0;i<2;i++){cout<<*(array2+i)<<endl;

for(intj=0;j<3;j++){cout<<*(*(array2+i)+j)<<"";//或者cout<<array2[i][j]<<"";}

cout<<endl; }return0;}指針43在某次運行之后，程序的輸出結果為：0X0065FDE011,12,130X0065FDEC21,22,234444以指針作為函數(shù)參數(shù)以地址方式傳遞數(shù)據(jù)，可以用來返回函數(shù)處理結果。實參是數(shù)組名時形參可以是指針。

指針與函數(shù)45例題目：讀入三個浮點數(shù)，將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別輸出#include<iostream>usingnamespacestd;voidsplitfloat(floatx,int*intpart,

float*fracpart){//形參intpart、fracpart是指針

*intpart=int(x); //取x的整數(shù)部分

*fracpart=x-*intpart;//取x的小數(shù)部分}

指針與函數(shù)46intmain(){ inti,n; floatx,f;

cout<<"Enterthree(3)floatingpointnumbers"

<<endl; for(i=0;i<3;i++) { cin>>x; splitfloat(x,&n,&f);//變量地址做實參 cout<<"IntegerPartis"<<n

<<"FractionPartis"<<f<<endl; }return0;}4747運行結果：Enterthree(3)floatingpointnumbers4.7IntegerPartis4FractionPartis0.78.913IntegerPartis8FractionPartis0.913-4.7518IntegerPartis-4FractionPartis-0.75184848例:

輸出數(shù)組元素的內(nèi)容和地址#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidArray_Ptr(long*P,intn){ inti; cout<<"Infunc,addressofarrayis"

<<unsignedlong(P)<<endl; cout<<"Accessingarrayinthefunctionusingpointers"

<<endl; for(i=0;i<n;i++) { cout<<"Addressforindex"<<i<<"is"

<<unsignedlong(P+i); cout<<"Valueis"<<*(P+i)<<endl; }}

指針與函數(shù)49intmain(){ longlist[5]={50,60,70,80,90};

cout<<"Inmain,addressofarrayis"<<unsignedlong(list)<<endl; cout<<endl;

Array_Ptr(list,5);return0;}50運行結果：Inmain,addressofarrayis6684132Infunc,addressofarrayis6684132AccessingarrayinthefunctionusingpointersAddressforindex0is6684132Valueis50Addressforindex1is6684136Valueis60Addressforindex2is6684140Valueis70Addressforindex3is6684144Valueis80Addressforindex4is6684148Valueis905151指針型函數(shù)當函數(shù)的返回值是地址時，該函數(shù)就是指針形函數(shù)。聲明形式存儲類型數(shù)據(jù)類型*函數(shù)名()

指針與函數(shù)52聲明形式存儲類型數(shù)據(jù)類型(*函數(shù)指針名)();

含義：數(shù)據(jù)指針指向數(shù)據(jù)存儲區(qū)，而函數(shù)指針指向的是程序代碼存儲區(qū)。指向函數(shù)的指針

指針與函數(shù)53例函數(shù)指針#include<iostream>usingnamespacestd;void(*function_pointer)(float); intmain() { floatpi=(float)3.14159; floattwo_pi=(float)2.0*pi;

function_pointer=print_stuff;

function_pointer(pi);

function_pointer=print_message;

function_pointer(two_pi);return0;}

指針與函數(shù)54voidprint_stuff(float

data_to_ignore){ cout<<"Thisistheprintstufffunction.\n";}voidprint_message(float

list_this_data){ cout<<"Thedatatobelistedis"<<list_this_data<<endl;}5555運行結果：Thisistheprintstufffunction.Thedatatobelistedis6.283180Thedatatobelistedis13.0000005656動態(tài)申請內(nèi)存操作符newnew類型名T（初值列表）功能：在程序執(zhí)行期間，申請用于存放T類型的內(nèi)存空間，并依初值列表賦以初值。結果值：成功：T類型的指針，指向新分配的內(nèi)存。失?。?（NULL）

動態(tài)存儲分配57釋放內(nèi)存操作符deletedelete[]指針P功能：釋放指針P所指向的內(nèi)存。P必須是new操作的返回值。加括號表對數(shù)組操作，不是數(shù)組則不加。

動態(tài)存儲分配58動態(tài)存儲分配函數(shù)void*malloc(size);參數(shù)size：欲分配的字節(jié)數(shù)返回值：成功，則返回void型指針。

失敗，則返回空指針。頭文件：<cstdlib>和<cmalloc>

動態(tài)存儲分配59動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)voidfree(void*memblock);參數(shù)memblock：

指針，指向需釋放的內(nèi)存。返回值：無頭文件：<cstdlib>和<cmalloc>

動態(tài)存儲分配60用字符數(shù)組存儲和處理字符串字符數(shù)組的聲明和引用例：staticcharstr[8]={112,114,111,103,114,97,109,0};

staticcharstr[8]={'p','r','o','g','r','a','m','\0'};

staticcharstr[8]="program";

staticcharstr[8]={"program"}; staticcharstr[]="program";字符串字符串常量，例如："china"沒有字符串變量，用字符數(shù)組來存放字符串字符串以'\0'為結束標志字符數(shù)組的初始化

字符串61字符串的輸入/輸出方法逐個字符輸入輸出將整個字符串一次輸入或輸出

例：charc[]="China";

cout<<c;注意輸出字符不包括'\0'輸出字符串時，輸出項是字符數(shù)組名，輸出時遇到'\0'結束。輸入多個字符串時，以空格分隔；輸入單個字符串時其中不能有空格。

字符串62例

輸出一個字符串#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){charc[10]={'I','','a','m','','a','','b','o','y'};

inti;

for(i=0;i<10;i++)//

cout<<c[i];

cout<<endl;return0;}運行結果：

Iamaboy

字符串63例

輸出一個字符串#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;intmain(){stringc="Iamaboy";

cout<<c<<endl;return0;}運行結果：

Iamaboy

字符串64例

輸出一個字符串#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){char*c="Iamaboy";

cout<<c<<endl;return0;}運行結果：

Iamaboy

字符串65整行輸入字符串cin.getline(字符數(shù)組名St,字符個數(shù)N,結束符);功能：一次連續(xù)讀入多個字符（可以包括空格），直到讀滿N個，或遇到指定的結束符（默認為'\n'）。讀入的字符串存放于字符數(shù)組St中。讀取但不存儲結束符。cin.get(字符數(shù)組名St,字符個數(shù)N,結束符);功能：一次連續(xù)讀入多個字符（可以包括空格），直到讀滿N個，或遇到指定的結束符（默認為'\n'）。讀入的字符串存放于字符數(shù)組St中。

既不讀取也不存儲結束符。

字符串66整行輸入字符串舉例#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(void){ charcity[80]; charstate[80];

inti; for(i=0;i<2;i++) {cin.getline(city,80,',');

cin.getline(state,80,'\n');

cout<<"City:"<<city<<"State:"

<<state<<endl; }return0;}

字符串67運行結果Beijing,ChinaCity:BeijingCountry:ChinaShanghai,ChinaCity:ShanghaiCountry:China68字符串處理函數(shù)strcat（連接），strcpy（復制），

strcmp（比較），strlen（求長度），

strlwr(轉(zhuǎn)換為小寫），

strupr（轉(zhuǎn)換為大寫）頭文件<cstring>

字符串69typedef語句為一個已有的數(shù)據(jù)類型另外命名語法形式typedef

已有類型名新類型名表;例如typedefdoublearea,volume;typedef

int

natural;naturali1,i2;areaa;volumev;自定義數(shù)據(jù)類型70枚舉類型—enum只要將需要的變量值一一列舉出來，便構成了一個枚舉類型。枚舉類型的聲明形式如下：enum

枚舉類型名{變量值列表};例如：enumweekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};自定義數(shù)據(jù)類型71枚舉類型—enum枚舉類型應用說明：對枚舉元素按常量處理，不能對它們賦值。例如，不能寫：sun=0;

枚舉元素具有缺省值，它們依次為：0,1,2,......。也可以在聲明時另行指定枚舉元素的值，如：enumweekday{sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat};枚舉值可以進行關系運算。整數(shù)值不能直接賦給枚舉變量，如需

要將整數(shù)賦值給枚舉變量，應進行強

制類型轉(zhuǎn)換。自定義數(shù)據(jù)類型72例設某次體育比賽的結果有四種可能：勝（win）、負（lose）、平局（tie）、比賽取消（cancel），編寫程序順序輸出這四種情況。分析：由于比賽結果只有四種可能，所以可以聲明一個枚舉類型，聲明一個枚舉類型的變量來存放比賽結果。自定義數(shù)據(jù)類型73#include<iostream>usingnamespacestd;enumgame_result{WIN,LOSE,TIE,CANCEL};intmain(){game_resultresult;

enumgame_resultomit=CANCEL;

intcount;for(count=WIN;count<=CANCEL;count++){result=(game_result)count;if(result==omit){cout<<"Thegamewascancelled\n";}else{cout<<"Thegamewasplayed";if(result==WIN)cout<<"andwewon!";if(result==LOSE)cout<<"andwelost.";