2014c課件6指針與引用

C++程序設(shè)計計算機專業(yè)核心基礎(chǔ)課程淮陰工學(xué)院計算機工程學(xué)院回顧前面我們學(xué)習(xí)了：指針與數(shù)組、字符串（數(shù)組）的關(guān)系；指針與函數(shù)的關(guān)系。下面請同學(xué)們練習(xí)：

P196：第4題。P197：第11題。練習(xí)3 P196：第10題。constintN=5;voidinput(char*p[],intn){ chars[50]; inti; for(i=0;i<n;i++) { cin>>s; p[i]=newchar[strlen(s)+1]; strcpy(p[i],s); }}voidsort(char*p[],intn){ inti,j,k; char*pt; for(i=0;i<n-1;i++) { k=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(strcmp(p[k],p[j])>0) k=j; if(i!=k) { pt=p[k]; p[k]=p[i]; p[i]=pt; } }}練習(xí)4 設(shè)計返回指針值的函數(shù)，將輸入的一個字符串按逆向輸出。char*fun(char*p1){

while(*p1++);

指針p1移到s1的串尾

p1--; returnp1;

返回指向目標(biāo)串尾地址的指針p1}6.4 引用（一）什么是引用引用是個別名，用另一個變量或?qū)ο?目標(biāo))的名字初始化它。引用作為目標(biāo)的別名而使用，對引用的改動實際就是對目標(biāo)的改動。引用能使用任何合法變量名。為建立引用，先寫上目標(biāo)的類型，后跟引用運算符“&”，然后是引用的名字。 例如，引用一個整型變量：

intsomeInt；

int&rInt=someInt； 聲明rInt是對整數(shù)的引用，初始化為引用someInt。在這里，要求someInt已經(jīng)有聲明或定義，而引用僅僅是它的別名。一、基本概念

引用不是值，不占存儲空間。 聲明引用時，目標(biāo)的存儲狀態(tài)不會改變。引用只有聲明，沒有定義。 引用在聲明時必須被初始化，否則會產(chǎn)生編譯錯誤。 下面的語句包含一個引用的聲明和一個變量的定義：

inty_1=10;

int&rInt=y_1，sa；

6.4 引用不要以為聲明了兩個引用。建議：

為了提高可讀性，不應(yīng)在同一行上同時聲明引用、指針和變量。voidmaximun（int*p，intn，int&max）{//求p數(shù)組中n個元素的最大值maxmax=p[0]；//初始第1個元素作為最大值

inti;for（i=1；i<n；i++)//掃描后面元素if（p[i]>max）

max=p[i]；//對*pmax進行更新}正確方式：指針作為形參，返回目標(biāo)信息//功能：求n個整數(shù)的最大值//程序：ch7_ex9_4.cppconstintL=100；voidmaximun（int*p，intn，int&max）；voidmain（）{

inta［L］,mmax；

input(a,L);

maximun(a,L,mmax)；

print(a,L)；

cout<<″最大值=″<<mmax<<endl；}6.4 引用（二）引用操作1. 引用地址：引用的地址就是所引用目標(biāo)的地址。2. 引用賦值：即對引用目標(biāo)的賦值。例如：

intintOne;

int&rInt=intOne;

intOne=5;

intintTwo=8;

rInt=intTwo;6.4 引用（三）引用對象與限制條件1. 可以引用常量例如：

double&rr=1；實際過程是：

doubletemp；

temp=double(1)；

double&rr=temp； 上面的語句中將臨時變量顯式地表示出來，事實上，臨時變量并不在存放局部變量的棧區(qū)。6.4 引用2. 可以引用指針

int*a；

int*&p=a;

intb=8；

p=&b；如下圖：6.4 引用3.

不可以引用void

如：void&a=3；

是錯誤的因為：

void僅在語法上相當(dāng)于一個類型，而本質(zhì)上不是類型，沒有任何一個變量或?qū)ο蟮念愋蜑関oid。4.不可以引用數(shù)組

如：

inta[10]；

int&ra[10]=a；是錯誤的因為：數(shù)組是元素的集合，數(shù)組名表示集合空間的起始地址，不是名副其實的數(shù)據(jù)類型。6.4 引用5. 沒有引用的引用，也沒有引用的指針例如：

inta；

int&ra=a；

int&*p=&ra；

//是錯誤的6. 引用不能用類型來初始化例如：

int&ra=int；

//是錯誤的 因為引用是變量或?qū)ο蟮囊茫皇穷愋偷囊谩?. 有空指針，無空引用例如：

int&ri=NULL；//是錯誤的6.4 引用1．引用傳遞參數(shù) 引用作參數(shù)傳遞的是原來的變量。

voidswap(int&rx,int&ry)

{

inttemp=rx;rx=ry;ry=temp;

}

voidmain()

{

intx=5,y=6;

cout<<"調(diào)用前,x:"<<x<<",y:"<<y<<endl;

swap(x,y);

cout<<"調(diào)用后,x:"<<x<<",y:"<<y<<endl;

}二、引用作函數(shù)參數(shù)6.4 引用傳遞引用的內(nèi)存布局

swap函數(shù)main函數(shù)6.4 引用2. 存在的問題 引用在有些情況下能隱藏錯誤。例如:

inta=10；

intb=20；

swap(a,b)；

在沒有看到函數(shù)原型之前，可能會認(rèn)為實參a和b是通過值來傳遞的，從而不能通過函數(shù)調(diào)用來修改它，而事實上卻能夠修改。

引用隱藏了函數(shù)所使用的參數(shù)傳遞的類型，無法從所看到的函數(shù)調(diào)用判斷其是值傳遞還是引用傳遞。

6.4 引用

正因為此，下面的代碼中兩個重載函數(shù)將引起編譯報錯：

voidfn(ints) { //... } voidfn(int&t) { //... } voidmain() { inta=5；

fn(a)；

}匹配哪一個函數(shù)?6.4 引用

函數(shù)只能返回一個值，如果需要返回兩個以上值，可用引用傳遞多個參數(shù)，讓函數(shù)返回多個信息。這一策略繞過了函數(shù)的返回值，把返回值留給函數(shù)。例如： 下面的程序返回了三個值，兩個是引用，另一個是函數(shù)返回值：

intFactor(intn,int&rSquared,int&rCubed) {

if(n>20||n<0)

returntrue;

rSquared=n*n;

rCubed=n*n*n;

returnfalse; }三、返回多個值6.4 引用

函數(shù)返回值時，要生成一個值的副本。而用引用返回值時，不生成副本。例如：

floattemp; floatfn1(floatr) {

temp=r*r*3.14;

returntemp; } float&fn2(floatr) {

temp=r*r*3.14;

returntemp; }四、用引用返回值6.4 引用 voidmain() {

floata=fn1(5.0)

float&b=fn1(5.0);

floatc=fn2(5.0);

float&d=fn2(5.0);

cout<<a<<endl;

cout<<b<<endl;

cout<<c<<endl;

cout<<d<<endl;

}運行結(jié)果：

78．5

78．5

78．5

78．5第一種方式第二種方式第三種方式第四種方式6.4 引用第一種情況：

這是一般的函數(shù)返回值方式。返回全局變量temp值時，C++創(chuàng)建臨時變量并將temp的值78.5復(fù)制給該臨時變量。返回到主函數(shù)后，賦值語句a=fnl(5.0)把臨時變量的值78.5復(fù)制給a。6.4 引用第二種情況：函數(shù)以值方式返回時，復(fù)制temp的值給臨時變量。返回后，引用b以該臨時變量來初始化，成為臨時變量的別名。由于臨時變量的作用域短暫，所以b面臨無效的危險。在“float&b=fnl(5.0)；”之后，臨時變量不再存在。所以引用b以后的值無法確定。6.4 引用第三種情況：函數(shù)返回值不產(chǎn)生副本，直接將變量temp返回給主函數(shù)。主函數(shù)的賦值語句中的左值直接從變量temp中得到復(fù)制，避免了臨時變量的產(chǎn)生。6.4 引用第四種情況：函數(shù)返回一個引用，不產(chǎn)生任何返回值的副本。在主函數(shù)中，一個引用聲明d用該返回值來初始化，使得d成為temp的別名。由于temp是全局變量，所以在d的有效期內(nèi)temp始終保持有效。這樣做法是安全的。6.4 引用

對引用的初始化，可以是變量，可以是常量，也可以是一定類型的堆空間變量。 但是，由于引用不是指針，下面的代碼直接從堆中獲得的變量空間來初始化引用是錯的：

int&

a=new

int[2]；a不是指針注意：如果new不能在堆空間成功地獲得內(nèi)存分配，它返回NULL。因為引用不能是NULL，因此，在確認(rèn)它不是NULL之前，程序不能用這一內(nèi)存初始化引用。五、返回堆中變量的引用6.4 引用例如：

voidfn() { int*pInt=newint；

if(pInt==NULL) {

cout<<"errormemoryallocation!";

return；

}

int&

rInt=*pInt；

…… delete&rInt;

}6.4 引用說明：必要時用值傳遞參數(shù)必要時返回值不要返回有可能退出作用域的引用不要引用空目標(biāo)函數(shù)返回信息的4種方式1.函數(shù)名返回方式

intmax(inta,intb){return(a>b)?a:b;}2.指針作為形參方式

voidmaximun(inta,intb,int*PMax){*PMax=(a>b)?a:b;}3.以引用作為形參方式

voidmaximun(inta,intb,int&max)//引用作為函數(shù)參數(shù)具有返回信息作用

{max=(a>b)?a:b;}調(diào)用時：

intmax;

maximun(23,85,max);函數(shù)返回信息的4種方式4.全局變量方式

intmax；

voidmaximun(inta,intb){max=(a>b)?a:b;}調(diào)用時：

maximun(23,85);intmax；inta=23；intb=85；

voidmaximun(){max=(a>b)?a:b;}調(diào)用時：

maximun(23,85);6.4 引用引用和指針使函數(shù)的“黑盒”性被打破。函數(shù)可以訪問不屬于自己?？臻g的內(nèi)存。這對把握不住C++的人來說是危險的，而對熟練的程序員來說，正是引用和指針才使函數(shù)只能返回單一值的狀態(tài)被打破，使得函數(shù)功能更趨強大。函數(shù)的副作用是良性還是惡性，各人自有評說，對于函數(shù)潛在的破壞性，是放任自流，還是要適當(dāng)?shù)匾种疲瑢＜覀儎颖M了腦筋，直到C++類機制的實現(xiàn)，才使函數(shù)的惡性作用得以控制。練習(xí)一

編程實現(xiàn)兩個字符串變量的交換。 例如：

char*ap="hello"；

char*bp="howareyou"； 交換的結(jié)果使得ap和bp指向的內(nèi)容分別為：

ap："howareyou?“ bp："hello“練習(xí)一 voidSwap(char*&str1,char*&str2) { char*temp=str1; str1=str2; str2=temp; } voidmain() { char*ap="hello"; char*bp="howareyou?"; cout<<ap<<endl<<bp<<endl; Swap(ap,bp); cout<<"交換以后:\n"; cout<<ap<<endl<<bp<<endl; }6.5綜合實例1.字符串處理實例 從鍵盤上輸入兩個字符串：對兩個字符串分別由小到大排序。將它們合并，合并后的字符串按由小到大排序，并刪去相同的字符。顯示排序和合并后的字符串。

程序舉例分析： 對字符串的處理分為三步：從鍵盤上輸入兩個字符串將兩個字符串分別排序?qū)⒆址喜@示處理結(jié)果

字符串排序是指將一個字符串中各個字符按照ASCII值的大小排序。 排序算法很多，如快速排序、冒泡排序等。

程序舉例

合并字符串的步驟：從前往后取A中的字符，并按從前往后的順序與B中的字符比較，若A中的字符較小，則將該字符存入C。取A的下一個字符，繼續(xù)與B中的字符比較。若A中的字符較大，則將B中的字符存入C。取B的下一個字符，繼續(xù)與A中的字符比較。若A與B中的字符相等，則將A或B中的字符存入C。同時取A、B的下一個字符。若A或B字符串到達末尾，則將B或A的剩余部分加到字符串C中。注意：

A、B、C三個字符串如果用字符數(shù)組來表示，C數(shù)組的長度不能小于A、B兩數(shù)組的長度之和。

程序舉例2. 快速排序 編制程序，使用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)qsort()，對各類數(shù)組進行排序。(1) 對整數(shù)數(shù)組進行從小到大排序。以一個整數(shù)的各位數(shù)字之和的大小為依據(jù)。 數(shù)組中元素值為：

12，32，42，51，8，16，51，21，19，9(2) 對浮點數(shù)組進行從小到大排序。 數(shù)組中元素為：

32．1，456.87，332.67，442.0，98.12，

451.79，340.12，54.55，99.87，72.5(3) 對字符串?dāng)?shù)組進行從小到大排序。以各字符串的長度為依據(jù)，如果長度相等，再比較字符串的值。 數(shù)組中的元素為：

enter，number，size，begin，of，cat，case，

program，certain，a

程序舉例 #include<iostream.h> #include<stdlib.h> intCompIntBitSum(constvoid*a,constvoid*b); intCompFloat(constvoid*a,constvoid*b); intCompStrLen(constvoid*a,constvoid*b);

程序舉例 voidmain() { inta[]={12,32,42,51,8,16,21,19,9}; intanum=sizeof(a)/sizeof(*a); cout<<"\n排序前:\n"; for(inti=0;i<anum;i++) cout<<a[i]<<""; cout<<endl;

qsort(a,anum,sizeof(*a),CompIntBitSum); cout<<"排序后:\n"; for(inti=0;i<anum;i++) cout<<a[i]<<""; cout<<endl;

程序舉例 floatf[]={32.1,456.87,332.67,442.0,98.12, 451.79,340.12,54.55,99.87,72.5}; intfnum=sizeof(f)/sizeof(*f); cout<<"\n排序前:\n"; for(inti=0;i<fnum;i++) cout<<f[i]<<""; cout<<endl; qsort(f,fnum,sizeof(*f),CompFloat); cout<<"排序后:\n"; for(inti=0;i<fnum;i++) cout<<f[i]<<""; cout<<endl;

程序舉例

char*str[]={"enter","number","siz