C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程（第2版）-課件 第8章 指針

8.1指針的概念一、變量的地址

計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，內(nèi)存可劃分為若干存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元可以存放8位二進(jìn)制數(shù)，即1個(gè)字節(jié)，每個(gè)單元具有唯一的一個(gè)地址。（內(nèi)存區(qū)的每一個(gè)字節(jié)有一個(gè)編號(hào)，即地址）變量的地址：系統(tǒng)為變量分配的內(nèi)存單元的地址。（一個(gè)無(wú)符號(hào)的整型數(shù)）inta;floatb;a=3;b=5;二、變量的訪問(wèn)方式1）直接訪問(wèn)2）間接訪問(wèn)定義一個(gè)變量p，存放a的地址，通過(guò)p訪問(wèn)a，若將變量p的值改為3AB8(b的地址)，則可通過(guò)p訪問(wèn)b。三、指針變量：存放地址的變量如：p為指針變量，它存放整型變量a的首地址，稱指針變量p指向整型變量a。8.2指針變量的定義與引用一、定義方法類型符*指針變量名如：int*p1,*p2;char*ps;float*pf;指針變量的類型：所指向的內(nèi)存中存放的數(shù)據(jù)的類型。二、指針變量的賦值指針變量的值是地址，是個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)。（不能直接將整型常量賦給指針變量）1）用變量的地址給指針變量賦值（求地址運(yùn)算符&）變量的類型必須與指針變量的類型相同如：inta,b,*p;p=&a;2）用相同類型的指針變量賦值如：inta;int*p1,*p2;p1=&a;p2=p1;3）賦空值NULLp=NULL;或p=0;指針變量初始化方法：賦空值NULL用已定義的變量的地址int*p1=NULL;floata;float*p2=&a;三、指針變量的應(yīng)用1）兩個(gè)運(yùn)算符：*、&

形式：&任意變量

/*取地址運(yùn)算符*/

*指針變量

/*指針運(yùn)算符*/&a表示變量a所占據(jù)的內(nèi)存空間的首地址；*p表示指針變量p所指向的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。應(yīng)用：通過(guò)指針變量訪問(wèn)所指變量將指針變量指向被訪問(wèn)的變量如：inta=5,*p,b;p=&a;訪問(wèn)所指變量取內(nèi)容：b=*p;存內(nèi)容：*p=100;注意：*p若出現(xiàn)在“=”的右邊或其他表達(dá)式中則為取內(nèi)容；*p若出現(xiàn)在“=”的左邊為存內(nèi)容。#include<stdio.h>intmain(){inta=5,b=3;int*p;p=&a;b=*p+5;printf(“%d\n”,b);*p=4;printf(“%d,%d”,a,*p);}104,4例：讀程序?qū)懡Y(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){inta=3,b=5;int*p=&a;printf(“%d\n”,*p);*p=4;p=&b;printf(“%d\n”,*p);*p=6;printf(“%d,%d\n”,a,b);}354,62）運(yùn)算規(guī)則*、&：優(yōu)先級(jí)相同，且右結(jié)合，與++、--、！等單目運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)相同。下列表達(dá)式的含義：

&*p*&a等價(jià)于pa2）運(yùn)算規(guī)則*、&：優(yōu)先級(jí)相同，且右結(jié)合，與++、--、！等單目運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)相同。寫(xiě)出下面各表達(dá)式的結(jié)果，并找出具有等價(jià)關(guān)系的對(duì)子。inta=5,*p=&a;&*p*&a(*p)++&aa*p++*(p++)a++下列表達(dá)式的含義：

&*p*&a等價(jià)于pa#include<stdio.h>intmain(){inta,b,c;int*pa,*pb,*pc;pa=&a,pb=&b,pc=&c;scanf(“%d%d”,pa,pb);c=a+b;printf(“c=%d\n”,*pc);*pc=a+*pb;printf(“c=%d\n”,c);c=++*pa+(*pb)++;printf(“c=%d\n”,c);}例：交換兩個(gè)數(shù)a、b的值#include<stdio.h>intmain(){inta=5,b=8;intt;printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);t=a;a=b;b=t;printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);}例：交換兩個(gè)數(shù)a、b的值#include<stdio.h>intmain(){inta=5,b=8;intt;int*pa=&a,*pb=&b;printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);t=*pa;*pa=*pb;*pb=t;printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b);}指針變量作函數(shù)參數(shù)例：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的交換。#include<stdio.h>intswap(intx,inty){intt;t=x;x=y;y=t;}main(){inta=3,b=5;swap(a,b);printf(“%d%d”,a,b);}#include<stdio.h>intswap(int*x,int*y){intt;t=*x;*x=*y;*y=t;}main(){inta=3,b=5;swap(&a,&b);printf(“%d%d”,a,b);}例：輸入a,b,c三個(gè)數(shù)，按大小順序輸出。#include<stdio.h>intswap(int*x,int*y){intt;t=*x;*x=*y;*y=t;}intmain(){inta,b,c;printf(“enterdataa,b,c:”);scanf(“%d%d%d”,&a,&b,&c);if(a<b)swap(&a,&b);if(a<c)swap(&a,&c);

if(b<c)swap(&b,&c);printf(“%d%d,%d”,a,b,c);}8.3指針和數(shù)組一、一維數(shù)組與指針1）數(shù)組是連續(xù)存放的若干個(gè)元素的集合2）數(shù)組名就是指向此數(shù)組第1個(gè)元素的指針（首地址）如：inta[10],*p;則p=a;等價(jià)于p=&a[0];3）某一元素的地址：p=&a[i]

用指針引用該元素：*pa[i]4）數(shù)組元素的下標(biāo)在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)時(shí)，統(tǒng)一按“基地址+位移”的方式處理，即:aa+1a+i故表示數(shù)組元素的地址可用：p+i、a+i

表示數(shù)組元素的內(nèi)容可用：a[i]、*(p+i)、*(a+i)數(shù)組名a(數(shù)組的指針)與指向數(shù)組首地址的指針變量p不同，a不是變量。例：讀程序?qū)懡Y(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){inti,a[5];int*p;for(i=0;i<5;i++){p=&a[i];a[i]=i;printf(“%3d”,*p);}printf(“\n”);}#include<stdio.h>intmain(){inti,a[5];int*p=a;for(i=0;i<5;i++,p++){*p=i;printf(“%3d”,*p);}printf(“\n”);}數(shù)組指針、指針變量與數(shù)組元素之間的關(guān)系：設(shè)有inta[10],*p=a;則例：數(shù)組的使用intmain(){inti,a[5],*p=a;printf(“Input5numbers:\n”);for(i=0;i<5;i++)scanf(“%d”,&a[i]);printf(“Outputthesenumbers:\n”);for(i=0;i<5;i++)printf(“%d”,a[i]);printf(“\n”);}scanf(“%d”,a+i);scanf(“%d”,p+i);printf(“%d”,*(a+i));printf(“%d”,*(p+i));二、指針的運(yùn)算1）賦值運(yùn)算如：p=&x;p=a;p=NULL;2）加減運(yùn)算如：a+i、p+i（只能用于數(shù)組元素的引用，注意下標(biāo)的有效范圍）3）指針相減運(yùn)算：求兩地址的間距如：p-a（兩個(gè)指針的類型相同，并指向同一連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)域）4）移動(dòng)指針（++、--）如：p++

（對(duì)數(shù)組名不能實(shí)施該運(yùn)算）例：將數(shù)組a的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)組b中并輸出#include<stdio.h>#defineM7intmain(){inti,a[M]={23,15,50,3,21,20,35},b[M];for(i=0;i<M;i++)b[i]=a[i];printf(“Outputthesenumbers:\n”);for(i=0;i<M;i++)printf(“%d”,b[i]);printf(“\n”);}#include<stdio.h>#defineM7intmain(){inti,a[M]={23,15,50,3,21,20,35},b[M];int*p=a,*q=b;for(i=0;i<M;i++){*q=*p;q++;p++;}printf(“Outputthesenumbers:\n”);for(i=0;i<M;i++)printf(“%d”,b[i]);printf(“\n”);}例：將數(shù)組a的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)組b中并輸出#include<stdio.h>#defineM7intmain(){inti,a[M]={23,15,50,3,21,20,35},b[M];for(i=0;i<M;i++)b[i]=a[i];printf(“Outputthesenumbers:\n”);for(i=0;i<M;i++)printf(“%d”,b[i]);printf(“\n”);}#include<stdio.h>#defineM7intmain(){inti,a[M]={23,15,50,3,21,20,35},b[M];int*p=a,*q=b;for(i=0;i<M;i++){*q=*p;q++;p++;}printf(“Outputthesenumbers:\n”);for(i=0;i<M;i++)printf(“%d”,b[i]);printf(“\n”);}printf(“%d”,*q++);三、數(shù)組的指針與函數(shù)實(shí)參例：編寫(xiě)一函數(shù)求一維數(shù)組的最大元素及其下標(biāo)位置（要求使用指針）已知：數(shù)組首地址p，元素個(gè)數(shù)n；（作函數(shù)參數(shù)）結(jié)果：下標(biāo)k；（作返回值）intmax_array(int*p,intn)設(shè)最大值放在max中，則初始狀態(tài)為：

max=*p,k=0如果*(p+i)>max則max=*(p+i)且k=i#include<stdio.h>intmax_array(int*p,intn){intk=0,max=*p,i;for(i=0;i<n;i++)if(*(p+i)>max){max=*(p+i);k=i;}returnk;}intmain(){inta[10]={23,43,52,23,5,22,33,35,96,34};inti,*p=a,k;for(i=0;i<10;i++)printf(“%5d”,*(p+i));k=max_array(a,10);printf(“\nmax=a[%d]=%d\n”,k,*(p+k));}例：編寫(xiě)一函數(shù)求一維數(shù)組的元素倒置存放。已知：一維數(shù)組，元素個(gè)數(shù)n；結(jié)果：倒置后的一維數(shù)組函數(shù)定義：intinverse(int*p,intn)算法：1、令p指向數(shù)組的開(kāi)始，q指向結(jié)束2、交換兩單元的內(nèi)容3、兩指針向中間靠攏4、重復(fù)上述2和3，直到p>=q#include<stdio.h>intinverse(int*p,intn){int*q,t;q=p+n-1;while(p<q){t=*p;*p=*q;*q=t;p++;q--;}}intmain(){inta[]={1,3,5,7,9};intk,*p;for(p=a,k=0;k<5;k++)printf(“%5d”,*p++);printf(“\n”);inverse(a,5);for(p=a,k=0;k<5;k++)printf(“%5d”,*p++);}四、多維數(shù)組與指針

用指針變量可以指向一維數(shù)組中的元素，也可以指向多維數(shù)組中的元素。1.多維數(shù)組元素的地址可以認(rèn)為二維數(shù)組是“數(shù)組的數(shù)組”，例:定義inta[3][4]={{1,3,5,7}，{2,4,6,8}，｛9,1,0,1｝}；則二維數(shù)組a是由3個(gè)一維數(shù)組所組成的。135724689101a[0]a[1]a[2]a此二維數(shù)組可以看作三個(gè)一維數(shù)組

a為二維數(shù)組的首地址

a[0]或*a為第一個(gè)一維數(shù)組的首地址

a[0][0]或*(*a+0)為第一個(gè)一維數(shù)組的第一個(gè)元素135724689101a[0]a[1]a[2]aa[i][j]*(a[i]+j)*(*(a+i)+j)數(shù)組元素

a[i]&a[i][0]*(a+i)數(shù)組元素地址a+i&a[i]a是二維數(shù)組名,不同于一維數(shù)組,如:

staticinta[3][4]={{1,3,5,7},{2,4,6,8},{9,1,0,1}};

int*p；可以p=a[0]；而p=a錯(cuò)誤。不要把&a[i]理解為a[i]單元的物理地址,因?yàn)閍[i]不是一個(gè)變量,&a[i]和a[i]的值是相等的。但含意不一樣。前者指向行，后者指向列；

&a[i]:第i行的首地址a[i]:第i行0列地址

&a[i]+1:第i+1行的首地址a[i]+1:第i行1列的地址表示形式含義a

二維數(shù)組名，指向一維數(shù)組a[0］，即0行首地址a[0］,*(a+0),*a0行0列元素地址a+1，&a［1］1行首地址a［1］,*(a+1)1行0列元素a[1][0]的地址a[1]+2,*(a+1)+2,&a[1][2]1行2列元素a[1][2]的地址*(a[1]+2),*(*(a+1)+2),a[1][2]1行2列元素a［1］［2］的值2.指向多維數(shù)組元素的指針變量(1)指向數(shù)組元素的指針變量例:用指針變量輸出二維數(shù)組元素的值

#include<stdio.h>intmain（）{

inta[3][4]＝｛1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23｝；

int*p；

for(p=a[0];p<a[0]+12;p++)

{if((p-a[0])%4==0)

printf(″\n″);

printf(″%4d″,*p);

}}

運(yùn)行結(jié)果如下：1357911131517192123

(2)指向由ｍ個(gè)元素組成的一維數(shù)組的指針變量例:出二維數(shù)組任一行任一列元素的值#include<stdio.h>intmain(){inta[3][4]={1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23};

int(*p)[4],i,j;

p=a;

scanf(“i=%d,j=%d”,&i,&j);printf(“a[%d,%d]=%d\n”,i,j,*(*(p+i)+j));}

運(yùn)行情況如下：ｉ＝１，ｊ＝２↙ａ［１，２］＝１３8.4指針與字符串1）C語(yǔ)言中字符串以‘\0’作結(jié)束符；2）用字符數(shù)組存放字符串；3）字符串指針就是字符數(shù)組的首地址。如：chara[]=“Apple”;charb[]={‘C’,’h’,’i’,’n’,’a’,’\0’};一、字符串指針變量定義：char*指針變量如：char*p,*q=“Language”;p=“Thisisabook.”;如：char*p,c[10];p=c;注意：p指向字符串的首地址，不是存放字符串。例：逆序打印字符串算法：設(shè)字符串為q；令p指向串尾；打印字符*p,并將p前移，直到p指向串首。#include<stdio.h>intmain(){char*p,*q=“Language”;for(p=q;*p!=‘\0’;)p++;for(p--;p>=q;p--)putchar(*p);putchar(‘\n’);}例：逆序打印字符串算法：設(shè)字符串為q；令p指向串尾；打印字符*p,并將p前移，直到p指向串首。#include<stdio.h>intmain(){char*p,*q=“Language”;n=strlen(q);p=q+n;for(p--;p>=q;p--)putchar(*p);putchar(‘\n’);}例：編寫(xiě)一函數(shù)判斷一個(gè)字符串是否回文。（順讀與逆讀相同）已知：字符串指針變量p（作參數(shù)）；結(jié)果：是或否算法：1、令q指向最后一個(gè)字符2、*p==*q，則兩指針向里靠攏，直到p>=q，則return1;否則return0intishuiwen(char*p){char*q=p;while(*q!=‘\0’)q++;q--;while(p<q)if(*p==*q){p++;q--;}elsereturn0;return1;}三、字符數(shù)組與字符指針變量比較

chara[]=“Ilovethisgame”,*p=a;1）存儲(chǔ)的內(nèi)容不同字符數(shù)組可以存字符串，存的是字符；字符指針變量存的是字符串在內(nèi)存的首地址。2）賦值方式不同字符數(shù)組只能對(duì)各個(gè)元素賦值；字符指針變量只賦值一次，賦的是地址。如：chara[10],*p;p=“China”;a=“Hello”;(錯(cuò)誤)3）當(dāng)沒(méi)有賦值時(shí)字符數(shù)組名代表了一個(gè)確切的地址；字符指針變量中的地址是不確定的。如：chara[10],*p;scanf(“%s”,a);scanf(“%s”,p);(錯(cuò)誤)4）字符數(shù)組名不是變量，不能改變值；字符指針變量可以改變值。如：a++;(錯(cuò)誤)p++;8.5指向函數(shù)的指針變量

一個(gè)函數(shù)在編譯時(shí)被分配給一個(gè)入口地址，這個(gè)入口地址就稱為函數(shù)的指針?？梢远x一個(gè)指針變量指向函數(shù)，該指針?lè)Q為指向函數(shù)的指針變量。其定義形式如下：例如：int(*p)(int,int);p=max;mainmaxmin定義p為指向函數(shù)的指針變量,p指向一個(gè)帶整型返回值的函數(shù).數(shù)據(jù)類型(*指針變量名)(參數(shù)列表)maxp例：求a和b中的大者。intmain(){intmax(int,int);inta,b,c,(*p)(int,int);

p=max;scanf("%d,%d",&a,&b);c=(*p)(a,b);printf("a=%d,b=%d,max=%d",a,b,c);}注意：對(duì)函數(shù)指針變量p進(jìn)行p++,p+n,p--等運(yùn)算無(wú)意義.intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}當(dāng)每次調(diào)用的函數(shù)不是固定的時(shí)，用指針變量就比較方便。#include<stdio.h>intmain(){inta,b,c,d,(*p)(int,int);a=3,b=5;p=max;c=(*p)(a,b);p=min;d=(*p)(a,b);printf("c=%d,d=%d\n",c,d);}intmax(intx,inty){ returnx>y?x:y;}intmin(intx,inty){ returnx<y?x:y;}intmain(){intmax(int,int),min(int,int),add(int,int);intprocess(intx,inty,int(*fun)(int,int));inta,b;scanf(“%d,%d”,&a,&b);printf(“max=”);process(a,b,max);printf(“min=”);process(a,b,min);printf(“sum=”);process(a,b,add);}例：設(shè)一個(gè)函數(shù)process,在調(diào)用它的時(shí)候，每次實(shí)現(xiàn)不同的功能。輸入a,b，分別求a,b中的大數(shù)，a,b中的小數(shù)和a,b之和。intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}intmin(intx,inty){intz;if(x<y)z=x;elsez=y;return(z);}intadd(intx,inty){intz;z=x+y;return(z);}intprocess(intx,inty,int(*fun)(int,int)){intresult;result=(*fun)(x,y);printf(“%d\n”,result);}例：設(shè)一個(gè)函數(shù)process,在調(diào)用它的時(shí)候，每次實(shí)現(xiàn)不同的功能。輸入a,b，分別求a,b中的大數(shù)，a,b中的小數(shù)和a,b之和。8.6返回指針值的函數(shù)一般定義形式為:

類型名*函數(shù)名(參數(shù)表)例如:int*a(intx,inty);8.6返回指針值的函數(shù)一般定義形式為:

類型名*函數(shù)名(參數(shù)表)例如:int*a(intx,inty);例：有若干個(gè)學(xué)生的成績(jī)（每個(gè)學(xué)生有4門(mén)課程），要求在用戶輸入學(xué)生序號(hào)以后，能輸出該學(xué)生的全部成績(jī)。intmain(){staticfloatscore[][4]={{60,70,80,90},{56,89,67,88},{34,78,90,66}};float*search(float(*pointer)[4],intn);float*p;inti,m;scanf("%d",&m);p=search(score,m);for(i=0;i<4;i++)printf("%5.2f\t",*(p+i));}float*search(float(*pointer)[4],intn){float*pt;pt=*(pointer+n);return(pt);}607080905689678834789066pointerpt【例】輸入一個(gè)字符串和一個(gè)字符，如果該字符在已知字符串中，從該字符第一次出現(xiàn)位置開(kāi)始輸出字符串中剩余部分。要求定義如下函數(shù)找出該字符第一次出現(xiàn)的位置并返回主函數(shù)進(jìn)行剩余字符串的輸出。char*match(char*s,charch){}#include<stdio.h>intmain(){ char*match(char*s,charch); charch,str[20],*p; p=NULL; printf(“請(qǐng)輸入字符串”); scanf(“%s”,str); getchar(); printf(“請(qǐng)輸入一個(gè)字符”); scanf(“%c”,&ch); if((p=match(str,ch))!=NULL) printf(“%s\n”,p); else printf(“字符不在已知字符串中\(zhòng)n”);}char*match(char*s,charch){ while(*s!=’\0’) {if(*s==ch) returns; else s++; }returnNULL;}8.7指針數(shù)組和指向指針的指針指針數(shù)組的概念

一個(gè)數(shù)組，其元素均為指針類型數(shù)據(jù)，稱為指針數(shù)組。定義形式為：類型名*數(shù)組名[數(shù)組長(zhǎng)度]

例如：int*p[5];char*name[5];name[0]name[1]name[2]name[3]name[4]FollowmebasicgreatWallFORTRANComputerdesign利用指針數(shù)組求一維數(shù)組的最大值。#include<stdio.h>intmain(){ inta[5]={20,56,80,70,90},i,max; int*p[5];for(i=0;i<=4;i++) p[i]=&a[i]; max=*p[0]; for(i=1;i<=4;i++) if(*p[i]>max) max=*p[i]; printf(“max=%d\n”,max);}intmain(){staticchar*name[]={"followme","basic","greatwall","fortran","computerdesign"};intn=5;sort(name,n);print(name,n);}intsort(char*name[]，intn){char*temp;inti,j,k;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(strcmp(name[k],name[j])>0)k=j;if(k!=i){temp=name[i];name[i]=name[k];name[k]=temp;}}}intprint(char*name[]，intn){inti;for(i=0;i<n;i++)printf(“%s\n”,name[i]);}指向指針的指針定義形式為：類型名**標(biāo)識(shí)符例如：char**p;p=name+2;

name[0]name[1]name[2]name[3]name[4]FollowmebasicgreatWallFORTRANComputerdesignnamename+2pprintf("%o\n",*p);printf("%s\n",*p);結(jié)果為？例main(){staticchar*name[]={"Followme","BASIC","