c语言中指针用法PPT

第六章指针指针是C++提供的一种颇具特色的数据类型，允许直接获取和操纵数据地址，实现动态存储分配。指针是C和C++的精华所在，也是C和C++的一个十分重要的概念。主要内容：指针的概念；指针数据对象及其定义；指针运算；指针数据对象的引用；重点：指针的概念利用指针实现动态存储分配（动态数组）指针运算；课堂时数：6—7学时内存操作函数和动态存储分配。上机时数：2—3学时课外上机时数：2—3学时6.1指针的概念1.什么叫指针一个数据对象的内存地址称为该数据对象的指针。指针可以表示各种数据对象，例如：简单变量、数组、数组元素、结构体甚至函数。换句话说：指针具有不同的类型，可以指向不同的数据存储体。int*point1,a=123，b=567;doublepoint2[20];……point1=&a;point1和point2都是指针；point1a变量a的地址123例6-1分析下面的变量说明语句和赋值表达式：执行point1=&a操作后，point1存放变量a的地址，它指向变量a的存储空间。如下图所示：注意：指针中的内容是可以动态改变的，例如point1原来指向变量a，当执行了point1=&b操作后，即指向变量b：point2双精度型数组的存储空间point2数组的首地址point1b变量b的地址567point2是数组名，又是指向数组第一个元素的指针，如下图所示：2．指针的作用（1）实现复杂的数据结构，例如数组、链表、队列和堆栈等；（2）能方便地表示和处理字符串；例如：chars1[20]={‘a’,’b’,’\0’},*sp1;sp1=s1;//s1和sp1都代表字符串“ab”（3）实现动态存储分配；对于程序中所包含的大存储量的数据对象，一般用预先定义的指针变量来表示，当实际使用时才临时申请实际的存储空间，使用完毕立即释放。（4）在函数之间进行数据的双向传递。指针变量所占的内存空间与所表示的数据对象的存储空间相比实在是微乎其微，因为它只是用来存放对应空间的首地址，而不是存放数据本身，所以可以节省大量的存储空间，提高内存空间的利用率。将形参定义成指针类型，对应的实参必须是某个数据对象的地址或首地址，也即采用传地址的方式，这样就可以实现数据的双向传递。3．指针类型指针类型属于非标准类型，其取值是所表示的数据对象的内存地址，所以其值域是内存地址集。指针类型用来定义各种类型的指针变量，例如整型指针、字符指针等等。其语法如下：类型标识符*类型标识符，是指针类型的基类型，也即指针所指向的数据对象的类型。*，作用在各个标识符上，表示该标识符所标识的变量是指针变量。例6-2分析说明语句：int*a,b;。该语句既定义了整型指针int*，同时又声明了整型指针变量a和整型变量b。指针类型定义和指针变量声明是同时进行的。6.2声明指针变量1.指针变量用变量说明语句来声明指针变量，其语法如下：解释：类型标识符*标识符1,*标识符2,……,*标识符n;类型标识符：用来指明指针类型的基类型，可以是基本类型，例如int,char,double等等，也可以是结构类型，例如数组、结构体、文件等等。标识符：标识指针数据对象，被标识的对象可以是基本变量、数组、结构体变量、函数等。所谓指针变量就是类型为指针类型的变量。2．指针变量的作用域指针变量也有全局和局部之分：在函数外部声明的指针变量是全局的；在函数内部声明的指针变量是局部于该函数的。3．实例例6-4分析和比较语句chars1,s2[100],*s3,*s4[100];所声明的四种不同数据对象。int*x,*y,z;例6-3在函数中声明三个变量x,y,z，其中x、y是整型指针，z是整型变量，对应的语句如下：上面的语句定义了四个变量：例如，执行如下的操作序列后，则s2等价于s3：s1是字符型变量，用来存放单个字符；s2是字符数组，最多可以存放100个字符；s3是字符型指针变量，用来存放字符数据的内存地址或字符串的首地址。如果其中存放的是字符串的首地址，则它指向一个字符串，或者说它代表一个字符串；strcpy(s2,abcd);s3=s2;s2，s3两者的关系如下图所示：s2s3abcds4是字符型指针数组，最多可以存放100个字符串的指针（地址），也即每一个元素都可能指向一个字符串，如下图所示：4.指针变量的初始化可以看出，一个一维字符指针数组可以表示一个n行m列的的文本，它是特殊的二维字符数组。我们可以在定义指针变量的同时给其赋初值，指针的初值是某个数据对象的内存地址，也即使得该指针指向对应的数据对象。这一过程也称为建立指针。例如：inti=10;int*iptr=&i;上面的说明语句在声明指针变量iptr的同时即赋予初值，其初值是i的地址。也即iptr指向整型变量i，对于iptr的引用（可以表示成*iptr）也就是对i的引用。5．几点说明（1）标识符前面的“*”并不是名称的一部分，而表示该数据对象的类型为指针类型，也即声明该数据对象是指针类型数据对象。（2）指针变量可以和其它变量在同一语句中声明。例如:doubled1,*d2；（3）指针变量只能存放相同基类型数据对象的内存地址，换句话说，一个指针变量在任何时候都只能指向同一基类型的数据对象。这就是所谓“指针类型与实际存储的匹配”问题，例如：char*c；inti;……c=&i;错误的赋值，因为c只能指向字符串。6.3指针运算指针运算实际上是地址操作，包括算术运算（加减运算）、关系运算、赋值以及取地址和间接访问等。1．指针的赋值操作指针之前必须赋予确定的值，可以在定义指针的同时赋予初值，也可以用赋值表达式对指针变量赋值。例如：intgrade,*p；p=&grade;（1）赋空值（NULL）；（2）赋予某个变量的地址。（3）将一个指针变量的值赋予另一指针变量。2．指针的加减运算1）运算符：+、-、++、--。2）一个指针量加上（或减去）一个整型量n，表示地址偏移了n个单位，具体向上或向下偏移多少字节，取决于其基类型。例如：例如一个整型指针变量加上4等于原存放的地址值加上8（字节）；而一个双精度型指针变量加上4等于原存放的地址值加上32（字节）。注意：参加运算的指针变量必须是已赋值的。3）对数组名施加+，-运算数组名的初值是数组的首地址，也即指向数组的第一个元素，数组名+i，表示指向数组的第i+1个元素。例如：a[i]与*(a+i)这两种表示法是等价的。都表示a数组的第i+1个元素。4）指针变量的++、--运算++：原地址加上一个地址单位（基类型的实际字节数）；--：原地址减去一个地址单位（基类型的实际字节数）；例如：int*iptr;……iptr++；//iptr=iptr+1，向下移动两个字节iptr--；//iptr=iptr-1，向上移动两个字节下图给出指针的移动示意：3.取地址运算1)运算符：&2)作用：获取数据对象的内存地址，如果是结构数据对象则获取其内存首地址。例6-5下面的程序段包含着对几种不同类型的数据对象的取地址运算，试分析之。分析：（2）取字符变量c1的内存地址赋予字符型指针变量c2，使c2指向c1。程序段：charc1,s1[100],*c2;……scanf(“%c”,&c1);//（1）c2=&c1;//（2）c2=&s1[0];//（3）……（1）scanf函数的第二个参数的类型是指针类型，调用该函数时，对应的实参必须是数据对象的实际地址或存放数据对象地址的另一指针变量。4.间接访问所谓间接访问是指通过指针变量访问该变量所指向的数据对象。由于不是对数据对象的直接访问，故称为间接访问。（4）c2=s1[0]和c2=&s1都是错误的运算，为什么？该运算与c2=s1是等价的，为什么？（3）取字符数组s1的第1个元素的地址赋予指针变量c2，使c2指向s1[0]。1)运算符：*该运算符作用在指针变量上，表示访问指针变量所指向的数据对象。2）作用：实现对指针所指向的数据对象的间接访问，包括引用和赋值等基本运算。例6-6下面的程序段包含着对指针的间接访问。inta,b=2,c,*p;……p=&b;scanf(%d,&a);c=a+*p;通过指针p实现对b的间接访问（引用）c=a+*pc=a+b（3）关于“*”的说明“*”作为算术运算符，表示乘法，例如：a*b。例6-7下面的函数包含着对指针类型参数的间接访问。voidmax(intx,inty,int*max){if(xy)*max=x;//间接赋值else*max=y;//间接赋值}；“*”作为类型标识符，用来定义指针类型（出现在数据定义部分），例如：int*p。5．指针应用实例“*”作为指针运算符，表示间接访问，例如：a+*p（p是指针变量）。例6-8用指针表示字符串并实现字符串比较。#includeiostream.hintstrcmp(char*,char*);voidmain(){chars1[100],s2[100];intret;cins1s2;ret=strcmp(s1,s2);coutretendl;}//************strcmp*******************intstrcmp(char*s,char*t){for(;*s==*t;s++,t++)if(*s=='\0')return0;return*s-*t;}程序的几点说明：(1)s和t都是指针，分别指向字符数组s1和s2；(2)*s和*t表示间接引用s1和s2的当前数组元素；(3)s++和t++用来改变指针值，使其指向下一个数组元素；(4)*s-*t得到两个字符串中首次出现的不相等的字符的差值，用来决定两个字符串的大小。6.4指针与数组我们知道数组名用来存放数组的内存首地址，也即第一个数组元素的内存地址，因此数组名是一种特殊的指针变量。1.数组名是指向数组元素的指针变量对于数组a而言，数组名a和a中各个元素的关系如下：a等于&a[0]；a+i等于&a[i]（参见下图）。2.通过指针间接访问数组元素这一特性意味着我们可以用数组名（指针）的地址偏移来代替数组元素的下标描述。因为数组元素的下标描述可以用数组名指针的偏移来代替，所以我们可以用指针来间接访问数组元素。例如，对于数组a,有：当执行了aptr=a后,*aptr等于a[o],*(aptr+i)等于a[i]。*a等于a[0]，*(a+i)等于a[i]。例6-9试比较以下三个程序。程序1voidmain(){inta[10];inti;for(i=0;i10;i++)scanf(%d,&a[i]);for(i=0;i10;i++)printf(%d,a[i]);}功能：输入10个整数到整型数组a中，然后原样输出。程序2voidmain(){inta[10];inti;for(i=0;i10;i++)scanf(%d,(a+i));for(i=0;i10;i++)printf(%d,*(a+i));}功能：输入10个整数到整型数组a中，然后原样输出。//(a+i)等价于&a[i]//*(a+i)等价于a[i]程序3voidmain(){inta[10];inti,*p;for(i=0;i10;i++)scanf(%d,(a+i));for(p=a;p(a+10);p++)printf(%d,*p);}功能：输入10个整数到整型数组a中，然后原样输出。//(a+i)等价于&a[i]//*p等价于a[i]//p指向a数组结论：上面的三个程序执行结果是相同的。分析：此操作称为“复制右子串”。其处理方法如下：例6-10设有字符串s1，将该串从第5个字符开始直至最后一个字符的右子串部分复制到s2中。（1）确定起始位置（2）将由起始字符开始的m个字符复制到s2中。问题：如何表示右子串？#includeiostream.h#includestring.hvoidRightString(char*,char*,int);voidmain(){chars1[100],