第8章-應(yīng)用指針編制程序教學(xué)課件PPT文檔

第八章應(yīng)用指針編制程序指針是C語(yǔ)言中廣泛使用的一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，是最能體現(xiàn)C語(yǔ)言特色的部分，也是C語(yǔ)言的靈魂。第一節(jié)概述指針與內(nèi)存地址：為了區(qū)分存儲(chǔ)體內(nèi)的存儲(chǔ)單元，將它們逐一進(jìn)行編號(hào)，這些編號(hào)稱為“內(nèi)存地址”。內(nèi)存地址在程序運(yùn)行過(guò)程中起到尋找變量?jī)?nèi)存中存放數(shù)值的作用，就像用一個(gè)指針指向了一個(gè)變量，因此變量的內(nèi)存地址稱為該變量的“指針”。?1指針的概念–變量與地址內(nèi)存中每個(gè)字節(jié)有一個(gè)編號(hào)-----地址內(nèi)存0…...程序中:inti;2000200120022003floatk;i編譯或函數(shù)調(diào)用時(shí)為其分配內(nèi)存單元k2005…...變量是對(duì)程序中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的抽象–指針與指針變量?指針：一個(gè)變量的地址?指針變量：專(zhuān)門(mén)存放變量地址的變量叫~指針…...200020012002200320042005整型變量i10變量的內(nèi)容變量的地址變量i_pointer2000指針變量指針變量2006變量地址(指針)指向地址存入指針變量變量變量值–&與*運(yùn)算符?含義含義:取變量的地址?兩者關(guān)系：互為含義:取指針?biāo)赶蜃兞康膬?nèi)容逆運(yùn)算優(yōu)先級(jí):2?理解優(yōu)先級(jí):2結(jié)合性:自右向左結(jié)合性…...:自右向左單目運(yùn)算符優(yōu)先級(jí):2?理解優(yōu)先級(jí):2結(jié)合性:自右向左結(jié)合性…...:自右向左單目運(yùn)算符i_pointer*i_pointer&i_pointer200010i2000200120022003200420052006整型變量i10i_pointer&i&(*i_pointer)i_pointer=&i=&(*i_pointer)i*i_pointer*(&i)i=*i_pointer=*(&i)變量i_pointer2000指針變量i_pointer-----指針變量，它的內(nèi)容是地址量*i_pointer----指針的目標(biāo)變量，它的內(nèi)容是數(shù)據(jù)&i_pointer---指針變量占用內(nèi)存的地址–直接訪問(wèn)與間接訪問(wèn)?直接訪問(wèn)：按變量地址存取變量值?間接訪問(wèn)：通過(guò)存放變量地址的變量去訪問(wèn)變量…...例i=3;-----直接訪問(wèn)2000整型變量i20012002200320042005200610203變量i_pointer2000指針變量例*i_pointer=20;-----間接訪問(wèn)例k=i;--直接訪問(wèn)k=*i_pointer;--間接訪問(wèn)…...2000200120022003200420052006整型變量i10整型變量k10變量i_pointer2000指針變量?2指針變量指針變量與其所指向的變量之間的關(guān)系i_pointer變量ii*i_pointer20003&ii_pointer*i_pointeri=3;*i_pointer=3–指針變量的定義?一般形式：[存儲(chǔ)類(lèi)型]數(shù)據(jù)類(lèi)型*指針名；例int*p1,*p2;float*q;表示定義指針變量合法標(biāo)識(shí)符指針變量本身的存儲(chǔ)類(lèi)型staticchar*name;指針的目標(biāo)變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型不是‘*’運(yùn)算符注意：1、int*p1,*p2;與2、指針變量名是p1,p2,不是*p1,*p23、指針變量只能指向定義時(shí)所規(guī)定類(lèi)型的變量4、指針變量定義后，變量值不確定，應(yīng)用前必須先賦值int*p1,p2;例：“直接訪問(wèn)”：直接通過(guò)變量名存取數(shù)值的方式。如：intk;表示變量k的地址scanf(“%d”,&k);printf(“%d\n”,k);表示變量k的值在本程序段中就是直接訪問(wèn)變量k（包括存取數(shù)值）?！伴g接訪問(wèn)”：將變量地址存入到另一指針變量中，再通過(guò)該指針變量來(lái)存取變量的數(shù)值的方式。intk=100100int*pk&k&kpk=&k;通過(guò)指針變量pk就可以間接訪問(wèn)變量k了?！纠?.1】運(yùn)用指針變量間接訪問(wèn)變量的值。程序如下：#include<stdio.h>main(){定義指針變量ptr1和ptr2ptr1指inta=-35,b[5]={1,2,3,4,5};向變量aint*ptr1,*ptr2;ptr1=&a;ptr2=&b[0];直接訪問(wèn)ptr2指printf("a=%d,b=%d\n",a,b[0]);向數(shù)組bprintf("a=%d,b=%d\n",*ptr1,*ptr2);}間接訪問(wèn)運(yùn)行程序第二節(jié)指針變量一、指針變量的定義及初始化指針變量定義及初始化的一般格式：數(shù)據(jù)類(lèi)型*指針變量名[=初值]；功能：定義指向給定“數(shù)據(jù)類(lèi)型”的變量或數(shù)組的指針變量，并同時(shí)為指針變量賦“初值”。如：int*ptr1;float*ptr2;char*ptr3;?指針變量指針變量與其所指向的變量之間的關(guān)系i_pointer變量ii*i_pointer20003&ii_pointer*i_pointeri=3;*i_pointer=3–指針變量的定義?一般形式：[存儲(chǔ)類(lèi)型]數(shù)據(jù)類(lèi)型*指針名；例int*p1,*p2;float*q;表示定義指針變量合法標(biāo)識(shí)符指針變量本身的存儲(chǔ)類(lèi)型staticchar*name;指針的目標(biāo)變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型不是‘*’運(yùn)算符注意：1、int*p1,*p2;與2、指針變量名是p1,p2,不是*p1,*p23、指針變量只能指向定義時(shí)所規(guī)定類(lèi)型的變量4、指針變量定義后，變量值不確定，應(yīng)用前必須先賦值int*p1,p2;–指針變量的初始化一般形式：[存儲(chǔ)類(lèi)型]數(shù)據(jù)類(lèi)型*指針名=初始地址值；例inti;int*p=&i;賦給指針變量，不是賦給目標(biāo)變量變量必須已說(shuō)明過(guò)類(lèi)型應(yīng)一致例inti;例int*p=int*p=&i;&i;inti;int*q=p;用已初始化指針變量作初值例main(){inti;staticint*p=&i;..............不能用auto變量的地址去初始化static型指針}()指針變量必須先賦值,再使用例main(){inti=10;…...int*p;*p=i;printf(“%d”,*p);2000200120022003200420052006整型變量i10}危險(xiǎn)！指針變量p隨機(jī)例main(){inti=10,k;int*p;p=&k;*p=i;printf(“%d”,*p);}指針變量定義及初始化的說(shuō)明：1.允許一次定義多個(gè)指針變量并賦初值。2.“數(shù)據(jù)類(lèi)型”指所定義的指針變量用來(lái)存放何種類(lèi)型變量的地址，因此也稱為指針變量的基類(lèi)型。3.定義指針變量時(shí)，指針變量名前必須有一個(gè)“*”，4.。初值（表示地址的數(shù)據(jù)）的形式通常有三種：此處為定義指針變量的標(biāo)志，不是“指針運(yùn)算符”“＆變量名”、“＆數(shù)組元素”和“數(shù)組名”。二、指針變量的引用指針變量引用的一般形式：*指針變量功能：間接引用所指針變量所指向的值?！纠?.2】用指針變量進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、輸出。程序如下：#include<stdio.h>main(){intm,*p;scanf("%d",&m);p=&m;printf("%d\n",*p);}運(yùn)行程序【例8.3】改變指針變量指向的變量的值。程序(1)#include<stdio.h>main(){inta=3,b=5,t;int*ptr1=&a,*ptr2=&b;t=*ptr1;*ptr1=*ptr2;*ptr2=t;printf("a:value%d\tb:value%d\n",a,b);printf("*ptr1:value%d\t*ptr2:value%d\n",*ptr1,*ptr2);}運(yùn)行程序執(zhí)行過(guò)程：ptr1a&a3tptr2b3&b5黃色箭頭表示數(shù)據(jù)傳遞方向交換后輸出結(jié)果為：a:value5b:value3*ptr1:value5*ptr2:value3程序(2)#include<stdio.h>main(){inta=3,b=5;int*ptr1=&a,*ptr2=&b,*t;t=ptr1;ptr1=ptr2;ptr2=t;printf("a:value%d\tb:value%d\n",a,b);printf("*ptr1:value%d\t*ptr2:value%d\n",*ptr1,*ptr2);}運(yùn)行程序執(zhí)行過(guò)程：ptr1a&b&a3tptr2b&a&b&a5交換后輸出結(jié)果為：a:value3b:value5*ptr1:value5*ptr2:value3三、指針變量的運(yùn)算1.C語(yǔ)言中兩個(gè)關(guān)于指針的運(yùn)算符：&運(yùn)算符:取地址運(yùn)算符，&m即是變量m的地址。*運(yùn)算符：指針運(yùn)算符，*ptr表示其所指向的變量。*運(yùn)算和&運(yùn)算之間的關(guān)系：“&”和“*”都是單目運(yùn)算符；優(yōu)先級(jí)高于所有的雙目運(yùn)算符；結(jié)合性均為自右向左；“取地址符&”與“指向運(yùn)算符*”如有：intk，*pk;pk=&k;之間是互逆的。則:*pkk;*(&k)*pkk&(*pk)&kpk。2.與指針變量相關(guān)的其它運(yùn)算：除了“取地址運(yùn)算”和“指向運(yùn)算”外，TurboC僅允許對(duì)指針變量作三種運(yùn)算：指針變量的比較運(yùn)算（關(guān)系）、指針變量的減法運(yùn)算、指針變量與一個(gè)整數(shù)的加減運(yùn)算。（1）指針變量的比較運(yùn)算在內(nèi)存中，假設(shè)兩個(gè)指針變量p,q指向同一個(gè)數(shù)組，則允許對(duì)p、q進(jìn)行比較運(yùn)算。如：p指針?biāo)冈匚挥趒所指元素之后時(shí)，則p>q的值為1，否則值為0。兩指針p、q指向同一元素時(shí),則p==q的值為1。(2)指針變量的減法運(yùn)算當(dāng)兩指針變量p,q指向同一數(shù)組時(shí)，p-q的結(jié)果為p所指元素與q所指元素之間相隔的元素的個(gè)數(shù)（不是地址值之差，也不是變量值之差）。（3）指針變量與整數(shù)的加減運(yùn)算一個(gè)指針指向一個(gè)數(shù)組時(shí)，指針與一個(gè)整數(shù)n相加或相減，表示將指針向后或向前移動(dòng)了n個(gè)元素。四、指針變量作函數(shù)的參數(shù)使用指針類(lèi)型做函數(shù)的參數(shù)，實(shí)際上是將一個(gè)變量的地址傳向另一個(gè)函數(shù)。由于被調(diào)函數(shù)中獲得了變量的地址，該地址空間中的數(shù)據(jù)變更在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后將被物理地址保留。【例8.4】輸入兩個(gè)變量的值，按由大到小的順序輸出。程序如下：#include<stdio.h>main(){voidchang();/*函數(shù)聲明*/int*p1,*p2,a,b,*t;運(yùn)行程序scanf("%d,%d",&a,&b);p1=&a;p2=&b;chang(p1,p2);/*函數(shù)調(diào)用*/printf("%d,%d\n",*p1,*p2);}voidchang(int*pt1,int*pt2){intt;if(*pt1<*pt2)/*交換內(nèi)存變量的值*/{t=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=t;}}程序運(yùn)行時(shí)內(nèi)存中數(shù)據(jù)的存放其指向關(guān)系p1p1&aa&aap1apt13pt15p1a&a3&a&a&a5p2bp2p2p2b&b5&bb&bb&b3pt25pt23&b&b程序結(jié)果：3，5<回車(chē)>5，3【例8.5】輸入a、b、c3整數(shù)，按由大到小輸出。程序如下：#include<stdio.h>swap(int*pt1,int*pt2){inttemp;temp=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=temp;exchange(int*q1,int*q2,int*q3){}if(*q1<*q2)swap(q1,q2);if(*q1<*q3)swap(q1,q3);if(*q2<*q3)swap(q2,q3);}運(yùn)行程序main(){inta,b,c,*p1,*p2,*p3;scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);p1=&a;p2=&b;p3=&c;exchange(p1,p2,p3);printf("\n%d,%d,%d\n",a,b,c);}程序結(jié)果;9,0,10<回車(chē)>10,9,0第三節(jié)指針與數(shù)組一、用指向一維數(shù)組的指針變量處理數(shù)組元素對(duì)一維數(shù)組的引用，既可以用傳統(tǒng)的數(shù)組元素的下標(biāo)法，也可使用指針的表示方法。例如：inta[10],*ptr;ptr=a;或ptr=&a[0];由于a（數(shù)組名）就是數(shù)組的首地址，&a[0]是數(shù)組元素a[0]的地址（也是數(shù)組的首地址），因此兩條賦值操作效果完全相同。指針變量ptr即為指向數(shù)組a的指針變量。TurboC規(guī)定指針對(duì)數(shù)組的表示法：(1)ptr+n與a+n表示數(shù)組元素a[n]的地址，即&a[n]。對(duì)整個(gè)a數(shù)組來(lái)說(shuō)，共有10個(gè)元素，n的取值為0～9，則數(shù)組元素的地址就可以表示為ptr+0～ptr+9或a+0～a+9，與&a[0]～&a[9]保持一致。(2)知道了數(shù)組元素的地址表示方法，*(ptr+n)（指針下標(biāo)法）和*(a+n)（地址法）就表示為數(shù)組的各元素即等效于a[n]（下標(biāo)法）。(3)指向數(shù)組的指針變量也可用數(shù)組的下標(biāo)形式表示為ptr[n]，其效果相當(dāng)于*(ptr+n)?！纠?.6】（1）采用指針下標(biāo)法輸入輸出數(shù)組各元素。程序如下：#include<stdio.h>main(){intn,a[10];int*ptr=a;for(n=0;scanf("%d",ptr+n);printf("output!\n");for(n=0;printf("%4d",*(ptr+n));printf("\n");n<=9;n++)n<=9;n++)}運(yùn)行程序ptr圖8-8循環(huán)結(jié)束后的指針變量指針變量的值在循環(huán)結(jié)束后，(ptr+9)指向數(shù)組的尾部的后面，但指針變量ptr仍然指向數(shù)組首地址。說(shuō)明：在程序中要注意*ptr++所表示的含義。*ptr表示指針?biāo)赶虻淖兞?；ptr++表示指針?biāo)赶虻淖兞康刂芳?個(gè)變量所占字節(jié)數(shù)，具體地說(shuō)，若指向整型變量，則指針值加2，若指向?qū)嵭?，則加4，依此類(lèi)推。而printf(“%4d”,輸出指針指向的變量的值，然后指針變量加1。循環(huán)結(jié)束后，指針變量指向如圖8-9所示：*ptr++)中，*ptr++所起作用為先a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]運(yùn)行程序（2）利用指針?lè)ㄝ斎胼敵鰯?shù)組各元素#include<stdio.h>main(){intn,a[10];int*ptr=a;for(n=0;n<=9;n++)scanf("%d",ptr++);printf("output!\n");ptr=a;for(n=0;n<=9;n++)printf("%4d",*ptr++);printf("\n");}/*指針變量重新指向數(shù)組首址*/運(yùn)行程序運(yùn)行程序(1)、(2)均可獲得如下結(jié)果：1234567890<回車(chē)>output!1234567890a[0]a[1]a[2]a[3]a[4]a[5]a[6]a[7]a[8]a[9]1234567890ptpt程序(1)、(2)的運(yùn)行結(jié)果一致，但運(yùn)行結(jié)束后指針變量的指向卻不相同，為什么？【例8.7】用一維數(shù)組的指針解決冒泡法排序問(wèn)題。#include<stdio.h>main(){intn,i,j,k,x,a[10];int*p=a;/*定義指針變量p讓它指向a*/for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",p+i);/*用指針變量輸入數(shù)組元素*/for(k=1;k<10;k++)/*循環(huán)控制比較輪數(shù)*/for(j=9,i=0;i<10-k;i++,j--)if(*(p+j)<*(p+j-1)){x=*(p+j);*(p+j)=*(p+j-1);*(p+j-1)=x;}/*交換相鄰兩元素的值*/for(i=0;i<10;i++)printf("%5d",*(p+i));/*輸出排序后的結(jié)果*/printf("\n");}運(yùn)行程序二、指針與二維數(shù)組由于數(shù)組元素在內(nèi)存中是連續(xù)存放的。給指向整型變量的指針傳遞數(shù)組的首地址，則該指針也可以指向二維數(shù)組。如有定義：int*ptr,a[3][4]；若賦值：ptr=a；則用ptr++就能訪問(wèn)數(shù)組的各元素?！纠?.8】用指針?lè)ㄝ斎胼敵龆S數(shù)組各元素。程序如下：#include<stdio.h>main(){inta[3][4],*ptr;inti,j;ptr=a[0];for(i=0;for(j=0;scanf("%d",ptr++);ptr=a[0];for(i=0;{i<3;j<4;i++)j++)/*指針的表示方法*/i<3;i++)}for(j=0;j<4;j++)printf("%4d",*ptr++);printf("\n");}運(yùn)行程序三、數(shù)組的指針作函數(shù)的參數(shù)【例8.9】調(diào)用函數(shù)，求一維數(shù)組中的最大元素。分析：首先假設(shè)一維數(shù)組中下標(biāo)為0的元素是最大和用指針變量指向該元素。后續(xù)元素與該元素一一比較，若找到更大的元素，就替換。函數(shù)的形式參數(shù)為一維數(shù)組，實(shí)際參數(shù)是指向一維數(shù)組的指針。程序如下：#include<stdio.h>main(){intsub_max();/*函數(shù)聲明*/intn,a[10];運(yùn)行程序int*ptr=a;intmax;for(n=0;scanf("%d",&a[n]);max=sub_max(ptr,10);printf("max=%d\n",max);n<=9;n++)/*輸入數(shù)據(jù)*//*實(shí)參是指針*/}intsub_max(b,i)/*函數(shù)定義，形參為數(shù)組*/intb[],i;{inttemp,j;temp=b[0];for(j=1;if(temp<b[j])temp=b[j];return(temp);j<=i-1;j++)}四、字符指針與字符串字符指針的定義:char*pc;字符指針的賦值：char*pc,c;pc=&c;用字符串為字符指針初始化:char*pc=“TurboC”;字符數(shù)組與字符指針的區(qū)別：(1)字符數(shù)組可以是：charc[]=“book”；但不能是：charc;c[]=“book”;字符指針可以是：char*pc=“book”;也可以是：char*pc;pc=“book”;(2)當(dāng)用字符串常量初始化時(shí)：字符數(shù)組獲得了串中所有的字符（內(nèi)容），字符指針獲得了串首的地址（與串內(nèi)字符無(wú)關(guān)）?！纠?.10】使用字符指針輸出字符串。程序如下：#include<stdio.h>main(){charstr[20];char*p=str;gets(str);printf("%s\n",p);}運(yùn)行程序【例8.11】用指向字符串的指針變量處理兩個(gè)字符串的復(fù)制。注意：若將串1復(fù)制到串2，要保證串2的長(zhǎng)度大于或等于串1。#include<stdio.h>main(){charstr1[30],str2[20];char*ptr1=str1,*ptr2=str2;printf("inputstr1:");gets(str1);printf("inputstr2:");gets(str2);printf("str1------------str2\n");printf("%s.......%s\n",ptr1,while(*ptr2)*(ptr1++)=*(ptr2++);*ptr1='\0';printf("str1------------str2\n");printf("%s------------%s\n",str1,str2);運(yùn)行程序}/*輸入str1*//*輸入str2*/ptr2);/*字符串復(fù)制*//*寫(xiě)入串的結(jié)束標(biāo)志*/第四節(jié)指針與函數(shù)一、函數(shù)型指針的定義指向函數(shù)的指針變量的一般定義形式：類(lèi)型如：int(*p)();說(shuō)明：類(lèi)型標(biāo)識(shí)符為一個(gè)指針名，（不是函數(shù)名），該指（*標(biāo)識(shí)符）（）為被指針?biāo)负瘮?shù)的返回值的類(lèi)型；針只能指向函數(shù)；括號(hào)中為空，但必須有，表示該指針是專(zhuān)指函數(shù)的。二、函數(shù)型指針的賦值用函數(shù)名為指針初始化，表示指針指向該函數(shù)。int(*pf)();/*定義函數(shù)型指針*/intf();/*聲明函數(shù)f*/pf=f;/*讓指針pf指向函數(shù)f()*/說(shuō)明：（1）當(dāng)函數(shù)型指針指向了某一函數(shù)后，此函數(shù)的調(diào)用可以用函數(shù)名,也可以用指針；（2）函數(shù)型指針定義之后,不是固定指向某一個(gè)函數(shù),可以先后指向不同的函數(shù)；（3）用函數(shù)名為指針賦值時(shí)，不必用參數(shù)；（4）用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)時(shí),用(*p)代替原函數(shù)名；（5）對(duì)指向函數(shù)的指針變量，像p+n，p++，p--等運(yùn)算是沒(méi)有意義的?！纠?.12】用指向函數(shù)的指針求a和b中的大者。#include<stdio.h>main(){intmax(int,int);int(*p)();inta,b,c;p=max;scanf("%d,%d",&a,&b);c=(*p)(a,b);printf("a=%d,b=%d,max=%d\n",a,b,c);}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}運(yùn)行程序三、指針型函數(shù)調(diào)用函數(shù)，通常得到一個(gè)返回值，帶回主調(diào)函數(shù)。如果返回值為一個(gè)指針，則該函數(shù)就是指針型函數(shù)。指針型函數(shù)的定義：格式：類(lèi)型*標(biāo)識(shí)符（參數(shù)表）說(shuō)明：類(lèi)型為指針?biāo)缸兞康念?lèi)型；標(biāo)識(shí)符為函數(shù)名，不是指針名；參數(shù)為函數(shù)的形參。例如：int*a(intx,inty)【例8.13】編一指針型函數(shù)求二維數(shù)組中的最大值，并返回它的地址。程序如下：#include<stdio.h>#defineM3#defineN4int*max(inta[][N],intm){int*p,i,j;/*p存放最大元素的地址*/p=a;/*p指向數(shù)組a的第一個(gè)元素*/for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<N;j++)if(*p<*(*(a+i)+j))p=*(a+i)+j;return(p);/*地址作為函數(shù)值返回*/}運(yùn)行程序main(){inta[M][N],i,j,*p;for(i=0;i<M;i++)for(j=0;j<N;j++)scanf("%d",&a[i][j]);p=max(a,M);for(i=0;i<M;i++){printf("\n");for(j=0;j<N;j++)printf("%5d",a[i][j]);}printf("\nmaxofais%d\n",*p);}運(yùn)行程序第五節(jié)指針數(shù)組一、指針數(shù)組的定義類(lèi)型*標(biāo)識(shí)符[長(zhǎng)度]如：int*pa[3];說(shuō)明：類(lèi)型指的是數(shù)組中所有指針的類(lèi)型；標(biāo)識(shí)符是一個(gè)數(shù)組名，定義的是一個(gè)數(shù)組，而不是定義一個(gè)指針；長(zhǎng)度是數(shù)組中所含指針的個(gè)數(shù)。二、指針數(shù)組的初始化指針數(shù)組是由若干個(gè)指針變量組成的數(shù)組，因此必須用地址值為指針數(shù)組初始化?！纠?.14】將若干個(gè)字符串按字母順序輸出。#include<stdio.h>main(){voidsort(char*name[],intn);voidprint(char*name[],intn);char*name[]={"Followme","Basic","GreatWall","Fortran","