《C语言程序设计(Visual C++ 6.0环境)》电子教案-第6章 指针和引用

本章导读指针是C语言中的一个重要的概念，也是C语言的一个重要特色。正确而灵活地运用它，可以有效地表示复杂的数据结构；能动态分配内存；能方便地使用字符串；有效而方便地使用数组，能直接处理内存地址等，这对设计系统件是很必要的。掌握指针的应用，可以使程序简洁、紧凑、高效。每一个学习和使用C语言的人，都应当深入地学习和掌握指针。可以说，不掌握指针就不掌握C的精华。。《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本书目录第6章指针与引用本章主要知识点(1)关于指针的C程序实例(2)指针(3)指针与数组(4)指针与函数(5)多级指针与指针数组(6)内存管理(7)引用第6章指针与引用《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本章导读6.2指针6.3指针与数组6.5多级指针与指针数组6.4指针与函数6.1关于指针的C程序实例6.6引用6.7内存管理《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本章目录6.1.1C程序实例6.1关于指针的C程序实例《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录2.C程序实例(2)1.C程序实例(1)6.1.1C程序实例6.1.1C程序实例（1）《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录1.C程序实例1【例6.1】指针变量的定义示例。/*程序名为l5_1.cpp*//*程序功能：验证指针变量的定义*/main(){intnum_int=12,*p_int;/*定义一个指向int型数据的指针变量p_int*/floatnum_f=3.14,*p_f;/*定义一个指向float型数据的指针变量p_f*/charnum_ch=’p’,*p_ch;/*定义一个指向char型数据的指针变量p_ch*/p_int=&num_int;/*取变量num_int的地址，赋值给p_int*/p_f=&num_f;/*取变量num_f的地址，赋值给p_f*/p_ch=&num_ch;/*取变量num_ch的地址，赋值给p_ch*/printf(“num_int=%d,*p_int=%d\n”,num_int,*p_int);printf(“num_f=%4.2f,*p_f=%4.2f\n”,num_f,*p_f);printf(“num_ch=%c,*p_ch=%c\n”,num_ch,*p_ch);}程序运行结果：num_int=12,*p_int=12num_f=3.14,*p_f=3.14num_ch=p,*p_ch=p程序演示[例6.1]程序演示单击运行输入源程序弹出运行结果窗口返回例题返回本节目录6.1.1C程序实例（2）《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）2.C程序实例2【例6.2】输入2个整数，按升序（从小到大排序）输出。/*程序名为l5_2.cpp*//*程序功能：使用指针变量求解2个整数的升序输出*/main(){intnum1,num2;int*num1_p=&num1,*num2_p=&num2,*pointer;printf(“Inputthefirstnumber:”);scanf(“%d”,num1_p);printf(“Inputthesecondnumber:”);scanf(“%d”,num2_p);printf(“num1=%d,num2=%d\n”,num1,num2);if(*num1_p*num2_p)/*如果num1num2，则交换指针*/{pointer=num1_p;num1_p=num2_p;num2_p=pointer;}printf(“min=%d,max=%d\n”,*num1_p,*num2_p);}程序运行情况：Inputthefirstnumber:9CRInputthesecondnumber:6CRnum1=9,num2=6min=6,max=9返回本节目录程序演示[例6.2]程序演示单击运行输入源程序弹出运行结果窗口返回例题返回本节目录《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本章目录6.2.2指向变量的指针变量6.2.1地址和指针的概念6.2指针6.2.1地址和指针的概念《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）1.内存地址──内存中存储单元的编号2.变量地址──系统分配给变量的内存单元的起始地址（1）计算机硬件系统的内存储器中，拥有大量的存储单元（每个存储单元容量为１字节）。为了方便管理，必须为每一个存储单元编号，这个编号就是存储单元的“地址”。每个存储单元都有一个惟一的地址。（2）在地址所标识的存储单元中存放数据。注意：内存单元的地址与内存单元中的数据是两个完全不同的概念。假设有这样一个程序：main(){intnum;scanf(%d,&num);printf(num=%d\n,num);}C编译程序编译到该变量定义语句时，将变量num登录到“符号表”中。符号表的关键属性有两个：一是“标识符名（id）”，二是该标识符在内存空间中的“地址（addr）”。为描述方便，假设系统分配给变量num的2字节存储单元为3000和3001，则起始地址3000就是变量num在内存中的地址。返回本节目录6.2.1地址和指针的概念《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）3.变量值的存取──通过变量在内存中的地址进行系统执行“scanf(”%d“,&num);”和“printf(”num=%d\n“,num);”时，存取变量num值的方式可以有两种：(1)直接访问──直接利用变量的地址进行存取上例中scanf(“%d”,&num)的执行过程是这样的：用变量名num作为索引值，检索符号表，找到变量num的起始地址3000；然后将键盘输入的值（假设为３）送到内存单元3000和3001中。printf(num=%d\n,num)的执行过程，与scanf()很相似：首先找到变量num的起始地址3000，然后从3000和3001中取出其值，最后将它输出。返回本节目录6.2.1地址和指针的概念《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）（2）间接访问──通过另一变量访问该变量的值Ｃ语言规定：在程序中可以定义一种特殊的变量（称为指针变量），用来存放其它变量的地址。例如，假设定义了这样一个指针变量num_pointer，它被分配到4000、4001单元，其值可通过赋值语句“num_pointer=＆num；”得到。此时，指针变量num_pointer的值就是变量num在内存中的起始地址3000。【例5.2】中printf(“min=%d,max=%d\n”,*num1_p,*num2_p);语句：通过指针变量，间接访问变量的值。返回本节目录6.2.2指向变量的指针变量《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录1.指针与指针变量（1）指针──即地址一个变量的地址称为该变量的指针。通过变量的指针能够找到该变量。（2）指针变量──专门用于存储其它变量地址的变量指针变量num_pointer的值就是变量num的地址。指针与指针变量的区别，就是变量值与变量的区别。（3）为表示指针变量和它指向的变量之间的关系，用指针运算符“*”表示。例如，指针变量num_pointer与它所指向的变量num的关系，表示为：*num_pointer，即*num_pointer等价于变量num。因此，下面两个语句的作用相同：num=3;/*将3直接赋给变量num*/num_pointer=#/*使num_pointer指向num*/*num_pointer=3;/*将3赋给指针变量num_pointer所指向的变量*/6.2.2指向变量的指针变量《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录2.指针变量的定义与应用【例6.1】程序中头三行的变量定义语句──指针变量的定义与一般变量的定义相比，除变量名前多了一个星号“*”（指针变量的定义标识符）外，其余一样：数据类型*指针变量[,*指针变量2……];注意：此时的指针变量p_int、p_f、p_ch，并未指向某个具体的变量（称指针是悬空的）。使用悬空指针很容易破坏系统，导致系统瘫痪。【例6.1】中间三行的赋值语句──取地址运算(＆)取地址运算的格式：＆变量例如，&num_int、&num_f、&num_ch的结果，分别为变量num_int、num_f、num_ch的地址。注意：指针变量只能存放指针（地址），且只能是相同类型变量的地址。C语言中用NULL表示空指针。若有语句：p=NULL;则表示指针p为空，没有指向任何对象。《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本章目录6.3.2通过指针引用数组元素6.3.1指向数组元素的指针6.3指针与数组6.3.3数组名作函数参数6.3.4指针与字符数组6.3.5数组指针6.3.1指向数组元素的指针《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录指向数组的元素指针变量的定义，与指向普通变量的指针变量的定义方法一样例如，intarray[10];(定义array为包含10个整型变量的数组)int*pointer（定义pointer为指向整型变量的指针变量）应当注意，如果数组为int型，则指针变量亦应指向int型。下面是对该指针赋值：pointer=&array[0];把array[0]元素的地址赋给指针变量pointer。也就是说，pointer指向array数组的第0号元素。C语言规定数组名代表数组的首地址,也就是第一个元素的地址。因此，下面两个语句等价pointer=&array[0];pointer＝array;注意：数组名不代表整个数组，上述“pointer＝array;”的作用是“把array数组的第一个元素的地址赋给指针变量pointer”而不是“把array数组各元素的值赋给pointer”。6.3.2通过指针引用数组元素《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录1通过指针引用一维数组中的元素如果有“intarray[10],*pointer=array;”，则：（1）pointer+i和array+i都是数组元素array[i]的地址。（2）*(pointer+i)和*(array+i)就是数组元素array[i]。（3）指向数组的指针变量，也可将其看作是数组名，因而可按下标法来使用。例如，pointer[i]等价于*(pointer+i)。注意：pointer+1指向数组的下一个元素，而不是简单地使指针变量pointer的值+1。其实际变化为pointer+1*size(size为一个元素占用的字节数）。例如，假设指针变量pointer的当前值为3000，则pointer+1为3000+1*2=3002，而不是3001。6.3.2通过指针引用数组元素《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录【例6.3】使用指向数组的指针变量来引用数组元素。/*程序名为l6_3.cpp*//*程序功能：使用指向数组的指针变量来引用数组元素*/main(){intarray[10],*pointer=array,i;printf(“Input10numbers:”);for(i=0;i10;i++)scanf(“%d”,pointer+i);/*使用指针变量来输入数组元素的值*/printf(“array[10]:”);for(i=0;i10;i++)printf(“%d”,*(pointer+i));/*使用指向数组的指针变量输出数组*/printf(“\n”);}6.3.2通过指针引用数组元素《C语言程序设计》(VisualC++6.0环境）返回本节目录程序运行情况：Input10numbers:0123456789CRarray[10]:0123456789程序说明：程序中第3行和第6行的2个for语句，等价于下面的程序段：for(i=0;i10;i++,pointer++)scanf