C++語(yǔ)言-南開大學(xué)ch6-1第 6章 指針、結(jié)構(gòu)體及引用

第6章指針、結(jié)構(gòu)體及引用6.1指針類型6.2指針變量的操作(運(yùn)算)6.3指針運(yùn)算實(shí)例6.4數(shù)組或指針作為函數(shù)參數(shù)6.5指針與內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配6.6指針與數(shù)組6.7選擇排序算法6.8按字典序排列名表6.9結(jié)構(gòu)體類型6.10建立一個(gè)人員檔案鏈表6.11指向函數(shù)的指針變量6.12返回指針值的函數(shù)6.13帶參數(shù)的main函數(shù)6.14引用

16.1指針類型

--參看書p138的6.2.1小節(jié)指針類型的變量說明格式為：<類型名>*<指針變量名1>,*<指針變量名2>,...;

例如:

inti=3;

int*pi;//pi為int*型變量，其取值為一個(gè)int型變量的地址，//也稱pi為指向int型數(shù)據(jù)的指針變量（簡(jiǎn)稱指針）

2

pi=&i; //&作單目算符時(shí)為“取變量地址”， //此處將變量i的地址賦給指針變量picout<<*pi; //輸出：*pi之值即3 //“*”作單目算符時(shí)為“取內(nèi)容” //（取指針?biāo)赶虻哪且蛔兞康膬?nèi)容）*pi=123; //給pi所指向的那一變量，既i，

//賦值123（等同于:i=123;）3

讀如下程序，看執(zhí)行后會(huì)顯示出什么結(jié)果?#include<iostream.h>voidmain(){

inti,j; int*pi,*pj; i=3; j=6; pi=&i; pj=&j;

cout<<"i,j="<<i<<","<<j<<endl;

cout<<"*pi,*pj="<<*pi<<","<<*pj<<endl; *pi=123; *pj=*pi+2;

cout<<"*pi,*pj="<<*pi<<","<<*pj<<endl;

cout<<"i,j="<<i<<","<<j<<endl;}

4

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：i,j=3,6*pi,*pj=3,6*pi,*pj=123,125i,j=123,12556.2指針變量的操作(運(yùn)算)

--參看書p140的6.2.2小節(jié)

1.取地址運(yùn)算&和取內(nèi)容運(yùn)算*

注意如下3處出現(xiàn)的*pi，它們的含義不相同：

inti=23,*pi=&i;

cout<<*pi;*pi=56;6

第一行的“*pi”處于變量說明處，是說明pi為“int*”型變量，并同時(shí)將該指針變量初始化為i的地址。不可將此處的“*”理解為“取內(nèi)容”運(yùn)算，它與前面的int聯(lián)合起來(lái)以說明pi為“int*”型變量。

第二行的“*pi”表示指針變量pi所指向的那一變量（即i）的內(nèi)容（*理解為“取內(nèi)容”運(yùn)算，使用其值）。

第三行的“*pi”為左值（存儲(chǔ)空間概念），表示要改變指針變量pi所指向的那一變量（即i）空間中的內(nèi)容（使用其存儲(chǔ)空間）。72.數(shù)組指針的算術(shù)運(yùn)算

1)若p為指針，已指向數(shù)組的某一元素，則p+i(或p-i,其中i為正整數(shù))也為一指針，它指向當(dāng)前p已指元素的后面(或前面)第i個(gè)元素。

例1：

inta[10]; //任一數(shù)組名字a都是一個(gè)常量指針, //代表數(shù)組的首地址,也即,a總等同于&a[0]8

則，無(wú)論何時(shí),下述兩種表示數(shù)組元素a[i]的方式總是相同的：

a[0]<==>*a a[1]<==>*(a+1) ... a[9]<==>*(a+9)

另，下述兩種表示數(shù)組元素a[i]之地址的方式也總是相同的：

&a[0]<==>a &a[1]<==>a+1 ... &a[9]<==>a+9

9

例2：

inta[10]; int*pa=a;//pa為變量指針，此時(shí)pa與a

//均指向數(shù)組a的首元素

則，下述三種表示數(shù)組元素a[i]的方式是等同的：

a[0]<==>*a<==>*pa a[1]<==>*(a+1)<==>*(pa+1) ... a[9]<==>*(a+9)<==>*(pa+9)

10

另，下述三種表示數(shù)組元素a[i]之地址的方式也是等同的：

&a[0]<==>a<==>pa &a[1]<==>a+1<==>pa+1 ... &a[9]<==>a+9<==>pa+9

而pa+=3;及pa--;也都為正確的句子(但，a+=3;及a--;卻都是不正確的句子!為什么?)。

11

2)

若p,q都為同類型的指針,則p-q為p與q之間的數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)(當(dāng)p,q指向同一數(shù)組時(shí),結(jié)果有意義)。

3.數(shù)組指針的關(guān)系運(yùn)算

若p,q都為同類型的指針,則p與q間可進(jìn)行6種比較運(yùn)算(通常用于p,q指向同一數(shù)組的情況，靠前者其指針值小)。

126.3指針運(yùn)算實(shí)例

編程序，首先輸入5個(gè)整數(shù)放入數(shù)組a，而后按輸入的相反順序輸出這5個(gè)數(shù)。

1.常量指針使用方式

解法一(通過數(shù)組名a，一個(gè)常量指針來(lái)實(shí)現(xiàn))#include<iostream.h>voidmain(){

inti,a[5];

cout<<"input5integers:"<<endl;

13

for(i=0;i<5;i++)

cin>>*(a+i); //*(a+i)全同于a[i]， //a為數(shù)組首地址(一個(gè)常量指針)

cout<<"====Reverseoutput:===="<<endl; for(i=4;i>=0;i--)

cout<<*(a+i)<<"";

cout<<endl;} 14

2．變量指針使用方式

解法二(通過指針變量p值的變化，使其指向數(shù)組各元素并依次使用它們)

#include<iostream.h>voidmain(){

inti,a[5],*p; //指針變量p

cout<<"input5integers:"<<endl;15for(i=0;i<5;i++)

cin>>*(a+i);

cout<<"====Reverseoutput:===="<<endl;for(p=a+4;p>=a;p--)

cout<<*p<<""; //*p指向各不同a[i]

cout<<endl;} //循環(huán)過程中p值總在變化(通過指針加減運(yùn)算)，//p>=a為指針比較運(yùn)算16

6.4數(shù)組或指針作為函數(shù)參數(shù)

6.4.1數(shù)組作為函數(shù)參數(shù) 6.4.2指針作為函數(shù)參數(shù)例1 6.4.3指針作為函數(shù)參數(shù)例2

17

例：inta=5;

定義整型變量a有兩個(gè)值：

1、該變量?jī)?nèi)容5；

2、該變量在內(nèi)存中的地址；它被表示為&a。int*pa=&a;

用*定義的整型指針變量pa也有兩個(gè)值：

1、內(nèi)容為變量a在內(nèi)存中的地址，即&a；

2、變量pa在內(nèi)存中的地址；它被表示為&pa。

3、pa是一個(gè)指向變量a的指針。

變量a

與指針pa的關(guān)系圖內(nèi)容地址a51000Hpa10002000H186.4.1數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)通過指針(如數(shù)組名，或其它指針)作為函數(shù)參數(shù)，可起到如同引用參數(shù)那樣的能“雙向傳遞”數(shù)據(jù)的功能。

用法一：數(shù)組作形參，且在被調(diào)函數(shù)內(nèi)使用或改變數(shù)組元素的值(已在5.7節(jié)介紹過，系統(tǒng)處理方法--對(duì)形參數(shù)組元素的使用與改變，就是對(duì)實(shí)參數(shù)組元素的直接使用與改變)。

讀如下程序，看執(zhí)行后會(huì)顯示出什么結(jié)果?19#include<iostream.h>voidmyFunc(intb[],intnum);voidmain(){

inta[6]={1,2,3,4,5,6};

cout<<"beforecalling'muFunc'a[i]="<<endl;

for(inti=0;i<6;i++)

cout<<a[i]<<"";

cout<<endl; myFunc(a,6);//數(shù)組名a(一個(gè)常量指針)作實(shí)參

cout<<endl<<"aftercalling'muFunc'a[i]="<<endl;20

for(i=0;i<6;i++)

cout<<a[i]<<"";//輸出被myFunc改變后的a數(shù)組各元素值(每一數(shù)都加了100)

cout<<endl;}//main結(jié)束voidmyFunc(intb[],intnum){

intsum=0;

for(inti=0;i<num;i++) sum+=b[i];

cout<<endl<<"inmyFunc,sumofb[i]="<<sum<<endl; for(i=0;i<num;i++) b[i]+=100;}

21

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：beforecalling'muFunc'a[i]=123456

inmyFunc,sumofb[i]=21

aftercalling'muFunc'a[i]=101102103104105106226.4.2指針作為函數(shù)參數(shù)例1

--參看書p146的6.2.5小節(jié)的1

通過指針(如數(shù)組名，或其它指針)作為函數(shù)參數(shù)，可起到如同引用參數(shù)那樣的能“雙向傳遞”數(shù)據(jù)的功能。

用法二：指針作形參，且在被調(diào)函數(shù)內(nèi)使用或改變指針?biāo)缸兞康闹?系統(tǒng)處理方法--對(duì)形參指針?biāo)缸兞恐档氖褂门c改變，就是對(duì)實(shí)參指針?biāo)缸兞恐档闹苯邮褂门c改變)

讀如下程序，看執(zhí)行后會(huì)顯示出什么結(jié)果?23

#include<iostream.h>voidmyFunc(int*p,intnum);voidmain(){

inta[6]={1,2,3,4,5,6};

int*pa=a;

cout<<"beforecalling'muFunc'*(pa+i)="<<endl;

for(inti=0;i<6;i++)

cout<<*(pa+i)<<"";

cout<<endl; myFunc(pa,6); //指針pa作為實(shí)參去調(diào)用自定義函數(shù)muFunc

cout<<endl<<"aftercalling'muFunc'*(pa+i)="<<endl;24for(i=0;i<6;i++)

cout<<*(pa+i)<<""; //輸出被myFunc改變后以pa為首地址的 //各元素值(每一數(shù)都加了100)

cout<<endl;}voidmyFunc(int*p,intnum){

intsum=0;

for(inti=0;i<num;i++) sum+=*(p+i);

cout<<endl<<"inmyFunc,sumof*(p+i)="<<sum<<endl; for(i=0;i<num;i++) *(p+i)+=100;}25程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：beforecalling'muFunc'a[i]=123456

inmyFunc,sumofb[i]=21

aftercalling'muFunc'a[i]=101102103104105106266.4.3指針作為函數(shù)參數(shù)例2

--參看書p146的6.2.5小節(jié)的1

讀下面的程序，給出它執(zhí)行后所顯示的結(jié)果。

27#include<iostream.h>voidswap1(int*p1,int*p2); //指針參數(shù)voidswap12(int*p1,int*p2); //指針參數(shù)voidswap2(int&a,int&b); //引用參數(shù)voidswap3(intx,inty); //賦值參數(shù)

voidmain(){

intb1=11,b2=22;

cout<<"beforswap1=>b1,b2="<<b1<<""<<b2<<endl; swap1(&b1,&b2);

cout<<"afterswap1=>b1,b2="<<b1<<""<<b2<<"\n\n";

28

b1=11,b2=22;

cout<<"beforswap12=>b1,b2="<<b1<<""<<b2<<endl; swap12(&b1,&b2);

cout<<"afterswap12=>b1,b2="<<b1<<""<<b2<<"\n\n";

intc1=33,c2=44;

cout<<"beforswap2=>c1,c2="<<c1<<""<<c2<<endl; swap2(c1,c2);

cout<<"afterswap2=>c1,c2="<<c1<<""<<c2<<"\n\n";

29

intd1=55,d2=66;

cout<<"beforswap3=>d1,d2="<<d1<<""<<d2<<endl; swap3(d1,d2);

cout<<"afterswap3=>d1,d2="<<d1<<""<<d2<<"\n\n";}

voidswap1(int*p1,int*p2){ //交換指針?biāo)缸兞康闹?/p>

inttemp; temp=*p1; *p1=*p2; *p2=temp;}30voidswap12(int*p1,int*p2){//交換二形參指針“局部空間”中的值

int*temp; temp=p1; p1=p2; p2=temp;}

voidswap2(int&a,int&b){//交換引用變量的值

inttemp; temp=a; a=b; b=temp;}31

voidswap3(intx,inty){ //交換賦值參數(shù)“局部空間”中的值

inttemp; temp=x; x=y; y=temp;}32

程序執(zhí)行后的顯示結(jié)果如下：beforswap1=>b1,b2=1122afterswap1=>b1,b2=2211

beforswap12=>b1,b2=1122afterswap12=>b1,b2=1122

beforswap2=>c1,c2=3344afterswap2=>c1,c2=4433

beforswap3=>d1,d2=5566afterswap3=>d1,d2=5566336.5指針與內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配

--參看書p148的6.3節(jié)

通過使用new與delete單目運(yùn)算符來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變量的分配與撤消。

1)new

使用格式:

new<類型名> //動(dòng)態(tài)變量

new<類型名>(<初值>)

new<類型名>[<元素個(gè)數(shù)>]//動(dòng)態(tài)數(shù)組

功能:生成一個(gè)(或一批)所給類型的無(wú)名動(dòng)態(tài)變量,返回所生成變量的一個(gè)指針值(首地址)。34

例：

int*pi,*pj,a=10; char*pc; pi=newint; *pi=a*a; pc=newchar('A');

pj=newint[10];

35

2)delete

使用格式:

delete<指針>

delete[]<指針>

功能: 釋放通過new生成的動(dòng)態(tài)變量(或動(dòng)態(tài)數(shù)組)，但指針變量仍存在。36

例：

int*pi,*pj; pi=newint;

pj=newint[10]; ... deletepi; //釋放動(dòng)態(tài)變量*pi,但指針變量pi仍存在

delete[]pj;373)使用示例

從鍵盤輸入10個(gè)int型數(shù)，而后按輸入的相反順序輸出它們。要求使用new運(yùn)算符動(dòng)態(tài)申請(qǐng)數(shù)據(jù)空間存放數(shù)據(jù)。

使程序執(zhí)行后的輸入輸出界面為:Input10integers:12345678910----Theresult----1098765432138#include<iostream.h>voidmain(){

inti,*a,*p; a=newint[10];

cout<<"input10integers:"<<endl; for(i=0;i<10;i++)

cin>>*(a+i); //也可用a[i]

cout<<"----Theresult----"<<endl; for(p=a+9;p>=a;p--)

cout<<*p<<"";

cout<<endl;}

396.6指針與數(shù)組

--參看書p142的6.2.3小節(jié)

1.分量為指針的數(shù)組 --參看書p143的6.2.3小節(jié)的3

其說明格式為(一維數(shù)組時(shí))：

<類型名>*<數(shù)組名>[<元素個(gè)數(shù)>] (多維時(shí),將指定多個(gè)方括號(hào)括起的<元素個(gè)數(shù)>)40例1：

intw,x,y,z,A[2][10];

int*p1[4]={&w,&x,&y,&z};//p1數(shù)組的4個(gè)分量均為int*型指針(變量)

int*p2[2]={A[0],A[1]}; //A[0]表示A數(shù)組的第一行，為含有10個(gè)元素的 //一維數(shù)組(的數(shù)組名)，表示一個(gè)常量地址。41

例2：

char*name[5]={"Zhaolin","Mazhigang","Liguoping","Sunyingmin","Mazilan"};//每一分量name[i]均為“char*”類型的//指針(變量)，從而均可被賦予一個(gè)字符串值。422.指向數(shù)組的指針

--參看書p142的6.2.3小節(jié)的2

把數(shù)組作為整體，指向這樣一個(gè)整體的指針被稱為指向數(shù)組的指針。其說明格式如下：

<類型名>(*<指針變量名>)[<元素個(gè)數(shù)>]

43

例:int(*pa)[4]; //pa為指針，指向一維數(shù)組，數(shù)組含4個(gè)int型分量。 //可理解為*pa為具有4個(gè)int型分量的一維數(shù)組名

intA[3][4]={{11,12,13,14},{21,22,23,24}, {31,32,33,34}};pa=A; //pa指向A數(shù)組的第一行

44

cout<<(*pa)[0]<<""<<(*pa)[1]<<""<<(*pa)[2] <<""<<(*pa)[3]<<endl; //輸出第一行4元素

pa++; //一步向后“邁過”pa所指向的那一個(gè)一維數(shù)組 //的整體大小，使pa指向A數(shù)組的第二行

cout<<(*pa)[0]<<""<<(*pa)[1]<<""<<(*pa)[2] <<""<<(*pa)[3]<<endl; //輸出第二行4元素45

3.指向指針的指針

(多重指針，間接再間接)例:

intx,*p,**q; //q為指向指針的指針

x=123; p=&x; q=&p;

cout<<"x="<<x<<endl;

cout<<"*p="<<*p<<endl;

cout<<"**q="<<**q<<endl; //x,*p,**q之值均為12346

int**a; a=newint*[3]; //a為指針，指向具有3個(gè)“int*”數(shù)據(jù) //的數(shù)組(即元素均為指針的數(shù)組)

for(i=0;i<3;i++) *(a+i)=newint[4];

/*

分配3批動(dòng)態(tài)空間(每批為4個(gè)