指針教學(xué)課件

r

第8章指針

8」指針的概念

8.2指針運(yùn)算符和指針變量的初使化

8.3數(shù)組的指針

8.4用指針處理字符串

8.5指針數(shù)組

8.6多級指針

點(diǎn)擊此處緒束放映

指針（Pointers）是C語言的一個重要

概念，也是一種重要數(shù)據(jù)類型，是C語言

的重要特色之一。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映??

zjgaEHBHML田底瞽那

8.1指針的概念■

8.1.1指針和指針變量

如果將某一變量的地址存放到另一個變

量中，那么，變量內(nèi)容為地址的這個變量，

就叫做指針變量。

如果一個變量的內(nèi)容是另一個變量的地

址，我們就說第一個變量指向(point)第二

個變量。這第一個變量當(dāng)然就是指針變量。

點(diǎn)擊齦處結(jié)束放映YI創(chuàng)A

指針變量pa變量a

地址2000—----------------?5

2000

圖8.1指針概念示意圖

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

由于訪問數(shù)據(jù)是通過存放變量地址的變

量，即指針來實現(xiàn)的，所以稱這種存取方式

為間接存取方式。

在不使用指針的情況下，是通過變量名

找到存放數(shù)據(jù)的地址，進(jìn)而實現(xiàn)的數(shù)據(jù)存取。

稱這種以變量名訪問數(shù)據(jù)的方式為直接存取

方式。

對于數(shù)組來說，它占用一個連續(xù)的內(nèi)存

空間。其中第一個存儲單元的地址，稱為數(shù)

組的首地址。數(shù)組的每個元素，占用一定數(shù)

量的單元。對于一定數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，每個

數(shù)組元素的地址也是確定的，并且不難從其

首地址計算出來。

812指針變量的定義

指針變量定義踣句w一般格式為：

數(shù)據(jù)類型*指針變量名；

例8.1.1下面是兩個指針變量定義語句:

char*p;

int*a,*b;

第一個語句說明，變量P是指向字符型

數(shù)據(jù)的指針變量；第二個語句說明，變量a

和b是指向整型數(shù)的指針變量。

8.2指針運(yùn)算符和指針變量的初始化

821指針運(yùn)算符

1.取地址運(yùn)算符“&”

它的運(yùn)算功能是獲取操作對象（變量）

在計算機(jī)內(nèi)的存儲器地址。取地址運(yùn)算表達(dá)

?式的一般形式為：

&變量

2.取內(nèi)容運(yùn)算符

它運(yùn)算的功能是獲取操作數(shù)（指針變量）

所指的地址的內(nèi)容。取內(nèi)容運(yùn)算表達(dá)式的一般

形式為：

指針變量

822指針變量的新蛤化

指針變量初蛤化w一般形式為：

數(shù)據(jù)類型*指針變量名=內(nèi)存地址；

閉821用已定義W變量x初蛤化指針變量px

（以整型指針變量為囪」o

intx;

int*px=&x;/*指針變量pxW初蛤化*/

例8.2.2用已初始化的或已賦值的指針變

量px,初始化另一個指針變量pa（以整型指

針變量為例）。

intx,pa,*px=&x;

int*pa=px;/*指針變量pa的初始化*/

這里指針變量pa和px必須是相同數(shù)據(jù)類

型的指針變量。

823指針運(yùn)算與揖針襄達(dá)式

指針變量是可以運(yùn)算w。但是，指針運(yùn)算

有它目己W特殊W地方。一個變量或數(shù)據(jù)所占

用的內(nèi)存單元數(shù)是甌著數(shù)據(jù)類型W不同而不同

W。指針其是指向變量WW第一個字節(jié)W地址,

即變量W苜地址。本節(jié)要對這些特殊W地方迸

行討論。

1.指針賦值

2.指針的算術(shù)運(yùn)算

(1)加一衣減'一運(yùn)算

(2)向解斜加減值意整微

3.指針的比較運(yùn)算

824用指針處理簡單變黃

在學(xué)習(xí)了指針的基本概念和基本運(yùn)算

后，下面通過幾個苗子了解指針變量ww

用o

例823設(shè)有整型變量abc=67,應(yīng)用

指向該變量的指針，將變量abc的值賦給變

量val。要求輸出變量abc的地址和變量val

的值。

程序如下:

#include"stdio.h"

main()

(

intabc=67/abc_addr5val;

abcaddr=&abc;

val=^abcaddr;

printf(nabc_addr=%X\n!\abc_addr);

printf(nval=%d\n!\val);

對程序中下面兩個語句作些說明:

abcaddr=&abc;

val=*abcaddr;

這兩個語句使用了指針運(yùn)算符。其中第

一個語句是求變量abc的地址并將結(jié)果賦給指

針變量abjaddr；第二個語句是求指針變量

abjaddr所指地址所存儲的內(nèi)容并賦給變量

vaL

在計算機(jī)技術(shù)中，內(nèi)存的地址通常用16

進(jìn)制數(shù)表示。所以，在printf()函數(shù)中使用了

格式碼“％X”，它指示用16進(jìn)制數(shù)輸出，其

中X為大寫字母，表示地址要用大寫字母形式

表示。如果用格式字符“％x"，則用小寫字母

形式輸出地址。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放懿?a?

下面是運(yùn)行上述程序時，得到的結(jié)果：

abc_addr=FFF4（在不同系統(tǒng)上運(yùn)行本

程序時，得到的內(nèi)存地址會不同）

val=67

例8.2.4應(yīng)用指針變量，將變量a和b的

值進(jìn)行互換。

我們用直接存取方式做過這個題目，兩

個數(shù)據(jù)交換的核心程序片段是：

c=a;a=b;b=c;

設(shè)變量a和b的指針變量分別是pa和pb,則上

面的三個語句，在間接存取方式下，相應(yīng)為:

c=*pa;*pa=*pb;*b=c;

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

inta,b,c;

int*pointer_a=&a,*pointer_b=&b;

printf(nEnter2numbers:");

scanf(n%d%df\&a,&b);

c=*pointer_a;

*pointer_a=*pointer_b;

*pointer_b=c;

printf(na=%d,b=%d\n!\a,b);

例825用戶輸入兩個整型數(shù)據(jù)a和b,程序?qū)?/p>

這兩個數(shù)據(jù)按從小到大的順序輸出。同時原

始數(shù)據(jù)的變量的值保持不變。

開始令指針pa指向變量a,指針pb指向變

量b。如果變量a的值大于變量b的值，則令指

針pa指向變量b,指針pb指向變量a。這樣進(jìn)行

指針指向的交換，可以使指針pa指向數(shù)值較小

的變量，指針pb指向數(shù)值較大的變量，同時又

不影響變量a和b的數(shù)據(jù)。所以本程序的關(guān)鍵部

分是兩個指針指向的互換：

p=pa；

pa=pb;

pb=P；

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

(

inta,b,*pa=&a,*pb=&b,*p;

〃定義變量和指針

nf

scanf(%d%d\&a9&b);〃輸入數(shù)據(jù)a和b

printf("*pa=%djpb=%d\n",*pa/pb);

〃輸出指針?biāo)缸兞康膬?nèi)容

if(*pa>*pb)〃令指針*pa指向較小的數(shù)

P=pa；

pa=pb;

pb=P；

)

printf("*pa=%d/pb=%d\n"『pa9*pb);

//輸出指針?biāo)缸兞康膬?nèi)容

n!

printf(a=%d5b=%d\n\a9b);〃輸出數(shù)據(jù)a和b

8.3數(shù)組的指針

本節(jié)介紹如何用指向數(shù)組的指針實現(xiàn)

對數(shù)組的操作。

<^A

831指向一維政組的揖針

指針和數(shù)組之間有著非常密切w關(guān)系:。

因為數(shù)組名，不用下標(biāo)）就是該數(shù)組w苜地

址。所以也就是指針。

如果指針變量W值為數(shù)組W首地址，并

且通過這個指針采計算其他元素W地址或防

問其他數(shù)組元素，如稱這個指針為數(shù)組的基

指針。設(shè)指針變量pa為數(shù)組aW數(shù)組基指針

后，陽有以下四種方法弓/用數(shù)組元素a[k]：

*(pa+k)

*(a+k)

pa[k]

a[k]

例8.34用上面介紹的四種不同方法訪問

數(shù)組元素。

#include"stdio.h"

main()

，?

i(三vdps?tuKd

p%七ua

inpJWId

}

(++I曲vlioHOJ

sHvd米

HcJUJ

苔*7IOTSVJS.

printf(n%dH/(pa+i));

printf(n\nn);

程序中四個prints）的輸出是一樣的。程

序輸出如下：

0000

1111

2222

3333

4444

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

832指向二維數(shù)組的指針

為了返好地理解并掌握二維數(shù)組指針的使

用，苜先要搞清楚二維數(shù)組在內(nèi)存中的地址問

題。以下面定義w數(shù)組為例，說明二維數(shù)組w

地址問題:

inta[3][4]={{l,2,3,4},{5,6,7,8},{9J0Jl42}};

上述二維數(shù)組W地址關(guān)系:，如圖8.2所示。

設(shè)：

inta[3][4],*p=a,*q=a[O],

*qa=&a[O][0];

a?l---------------a[0]-----------------

Pqa[0][0]

a[O]+lq+1―?a[0][l]

a[0]

a[0]+2q+2―?a[0][2]

a[0]+3q+3―?a[0][3]

a川》

a+l?----------------

p+la[l][0]

a[l][l]?—&a[l][l]

a[l]

a[l][2]

a[l][3]

a

a+2?----------------L^J?

P+2a[2][0]

a[2][l]

a[2]

a[2][2]

a⑵[3]

圖8.2二維數(shù)組地址示意圖

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

下面開始學(xué)習(xí)二維數(shù)組指針變量的使用。

1.指針變量指向二維數(shù)組的元素

二維數(shù)組指針變量定義語句的一般形式為：

數(shù)據(jù)類型*指針變量=&數(shù)組名［下標(biāo)］［下標(biāo)］;

數(shù)據(jù)類型*指針變量=數(shù)組名［下標(biāo)］;

賦值語句的一般形式為：

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

指針變量=&數(shù)組名［下標(biāo)］［下標(biāo)］;

指針變量=數(shù)組名［下標(biāo)］;

當(dāng)指針變量指向元素后，引用該元素的方

法為：

*指針變量

經(jīng)過控制（如對指針變量的簡單運(yùn)算），

可以指向相關(guān)的元素。如果把指針變量設(shè)置

為二維數(shù)組的基指針，則對元素的引用

方法是：

*（基指針變量+i*列數(shù)+j）

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

例8.3.2有如下的二維矩陣

1234

。二5678

9101112

計算其各行之和。

方案一：設(shè)置二維數(shù)組a的基指針q。

程序如下：

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

main()

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,H,12}；

inti,j,sum,*q=a[O];/*定義基指針*/

for(i=0;i<3;i++)

點(diǎn)擊此處結(jié)束藏睽?合?

sum=O;

for(j=0;j<4;j++)

sum+=*(q+i*4+j);/*用基指針弓I

用數(shù)組元素*/

nn

printf(sum%d=%d\n49sum);

程序的輸出是:

sum0=10

suml=26

sum2=42

方案二：設(shè)置元素指針。

程序如下：

#includenstdio.hn

main()

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9JOJIJ2};

inti,j,sumJq;

/*定義int類型指針q*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=0;

q=&a[i][OJ;

/*指針q指向數(shù)組元素a[i][0]*/

forQ=0;j<4;j++)

sum+=*q++;/*引用指針q指向的元素*/

printf(Msum%d=%d\nn4,sum);

二維數(shù)組在內(nèi)存存儲的形式，實際上一

個線性表。為應(yīng)用這一性質(zhì)，定義數(shù)組指針

指向數(shù)組的第一個元素，然后，通過對指針

加一運(yùn)算，使指針連續(xù)指向下一個元素，實

現(xiàn)訪問各個元素的目的。程序如下：

<?A

#includenstdio.hn

main()

(

inta[][4]={l,2,3,4,5,6,7,8,9,10,H,12)；

intijsumjq;/*定義int類型指針q*/

q=&a[O][0];/*指針q指向數(shù)組的第一個元

素*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=O;

forg=0;j<4;j++)

sum+=*q++;/*指針q指向下一個

元素*/

n!

printf(sum%d=%d\n\i5sum);

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

2.指向二維數(shù)組的某個一維數(shù)組的指針變量

定義這種指針的格式是：

數(shù)據(jù)類型（*指針變量）［列數(shù)］;

數(shù)據(jù)類型（*指針變量）［列數(shù)上二維數(shù)

組名；

也可以用賦值的方式對指針變量賦值：

指針標(biāo)量=二維數(shù)組名；

設(shè)指針變量指向二維數(shù)組的首地址，根

據(jù)以上的分析，可以得到如下的結(jié)論：

二維數(shù)組第i行對應(yīng)的一維數(shù)組首地址為：

*（指針變量+i）

二維數(shù)組第i行第j列元素的地址為：*（指

針變量+i）+j

二維數(shù)組第i行第j列元素的引用為：

*（*（指針變量+i）+j）

例833對例832用指向二維數(shù)組的某

個一維數(shù)組的指針變量重新編程。

本例需注意兩點(diǎn)：按要求定義指針和正

確賦值；正確引用二維數(shù)組的元素。

程序如下：

#include"stdio.h"

main()

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

inta[][4]={1,2,3,4,16,7,8,9JOJI,12};

intij,sum;

intrp)[4]=a;/*定義指針

變量，并初始化*/

for(i=0;i<3;i++)

sum=O;

for(j=0;j<4;j++)

_sum+=*(*(p+i)+j);/*引用

元素*/

printf(nsum%d=%d\nn4,sum);

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?臺?

例8.3.4有一個3X3的矩陣a。要對它進(jìn)

行轉(zhuǎn)置操作。所謂轉(zhuǎn)置，就是進(jìn)行矩陣元素

的行列號的對換。例如，元素a(i,j)轉(zhuǎn)換為

整個轉(zhuǎn)置過程，要求用指針實現(xiàn)。已

知矩陣a如下：

123

。二456

789

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

W1r9MF

7、＞

程序的結(jié)構(gòu)可分為以下幾塊：

⑴對照物M迷行初蟾化;

(2)給熬癡的猾那賦他:

(3)迷行繳糧無春的轉(zhuǎn)量;

⑷輸出輅累教俎。

程序如下：

#include<stdio.h>

main()

'、蛾處結(jié)束放映

inta[3][3]={/*數(shù)組初始化*/

1,2,3,

4,16,

7,8,9);

inti』k,(*p)[3]=a;

矩陣指針變量初始化*/

for(i=0;i<3;i++)

for(j=i;j<3;j++)

k=*(*(p+i)+j)；/*矩陣元素轉(zhuǎn)

置*/

*(*(p+i)+j尸*(*(P+j)+i)；

*(*(p+j)+i尸k;

for(i=0;i<3;i++)/*輸出結(jié)果矩陣*/

{

printf(u\nn);

for(j=0;j<3;j++)

printf(n%d”,*(*(p+i)+j))；

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

程序輸出轉(zhuǎn)置后的矩陣為:

147

258

369

8.4用指針處理字符串

當(dāng)一個字符串存入字符型數(shù)組，用一

字符型指針變量指向這個字符數(shù)組后，處

理數(shù)組中的字符串或其中的某些字符，就

是處理一維數(shù)組的元素。關(guān)于一維數(shù)組元

素的處理,在前面已經(jīng)介紹過，本節(jié)就不

再重復(fù)了。本節(jié)著重介紹字符串常量的情

況。

定義指針變量，使其指向字符串常量，

有兩種格式：帶初始化的和不帶初始化的。

(1)char*相針變量=有符串考量,.

(2)char佻猾針變量/

指針變量=字符串常量；

例841利用字符指針輸出字符串，輸

出部分字符串。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映??

程序?qū)蓚€字符指針分別指向兩個字符串

常量“stringl”和“andstring?”。通過對字符

指針變量的運(yùn)算

str2=str2+3;

使指向字符串“andstring?”的指針str2指

向字符串的空格字符。然后，用指針輸出兩

個字符串。程序如下：

點(diǎn)擊此處緒,?給?

#includenstdio.hn

main()

char^strl=nstringln;

char*str2;

str2=nandstring!H;

str2=str2+3;

n!

printf(%s,%s\n\strl5str2);

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

程序的輸出為:

stringl,string!

用字符數(shù)組表示字符串和用指針表示字

符串，還有某些不同。例如，字符串常量可

以直接賦給指針變量，但不能賦給數(shù)組。例

如：

chara[10],*p;

p=Habcdn;是正確的語句

==""a="abcd”；是錯誤的語句

字符數(shù)組在編譯階段被分配好內(nèi)存空

間，數(shù)組已有確定的地址，數(shù)組名相當(dāng)于

一個常量。因此，它可以被引用，但不能

改變。

點(diǎn)擊此處縊,

字符指針變量在定義時分配內(nèi)存空間，

在沒有賦值之前，其內(nèi)容還沒有確定，即并

沒有指向具體的字符串?？梢栽谝院笕魏蔚?/p>

方對它賦值。指針變量的值（地址）是可以

改變的。

8.5指針數(shù)組

如果數(shù)組元素中存儲的是地址，這時，

每個數(shù)組元素相當(dāng)于一個指針變量。這樣的

數(shù)組就叫做指針數(shù)組。指針數(shù)組是一種數(shù)據(jù)

類型，使用指針數(shù)組時，要先進(jìn)行定義。指

針數(shù)組定義語句的一般形式是：

數(shù)據(jù)類型*數(shù)組名[長度1][長度2]

＜合4

例如，下面定義指針數(shù)組X為長度為10的

整型指針數(shù)組：

int*x[10];

它的10個元素能夠存儲10個整型數(shù)據(jù)的

地址。

指針數(shù)組在定義的同時也可以進(jìn)行初始

化。例如，

char^pa[2]={nabcdeff\nwxyzn）；

點(diǎn)擊此處縊束放映

初始化的結(jié)果是指針數(shù)組元素pa[O]指向字符

串a(chǎn)abcdePopa[l]指向字符串“wxyz”。

例8.5」通過指針數(shù)組pa[]輸出一個整型二維

數(shù)組a[][]各元素的值。

晅針數(shù)組pa[]指向數(shù)組a[][]的關(guān)系如圖8.3所

ZjSO

pa[2]a[2][3]

pa[O]

pa[l]

圖8.3例8.5.1指針數(shù)組示意圖

程序如下：

#include<stdio.h>

mainQ

inta[2][3]={1,3,5,7,9,11};

int*pa[2],i,j;/*定義指針數(shù)組*/

pa[O]=a[O];/*為指針數(shù)組賦值*/

pa[l]=a[l];

for(i=0;i<2;i++)

for(j=0;jv3;j++,pa[i]++)/*

通過指針數(shù)組訪問數(shù)組元素*/

printf(na[%d][%d]=%d\nH,i,j,

點(diǎn)擊此處結(jié)束放嬲??

程序中，整型指針數(shù)組pa的賦值語句：

pa[O]=a[OJ;

表示將數(shù)組a第0行元素的首地址賦給指針數(shù)

組pa[O]。也就是將數(shù)組元素a[0][0]地址賦給

指針數(shù)組pa[O]。因此，上面的語句還可以寫

成：

pa[O]=&a[O][O];

程序通過指針數(shù)組pa輸出了數(shù)組a的內(nèi)容時,

我們使用了表達(dá)式：

pa[i]++

來修改指針數(shù)組pa所指向的數(shù)據(jù)元素。例如,

當(dāng)i=0時，通過pa[i]++便得到數(shù)組元素

a[0][0],a[0][l]^a[0][2]的地址。

程序的輸出為:

a[O][O]=l

a[0][l]=3

a[0][2]=5

a[l][0]=7

a[lHl]=9

a[l][2]=ll

指針數(shù)組比較適合于處理多個字符串，使字

符串的處理更方便。

例8.5.2有四個字符串，用指針數(shù)組按由小到

大的順序進(jìn)行排序。

排序前和排序后的指針和字符串情況如圖8.4

所示。本題主要要做的是：

(1)范文相針裁粗不初胎化;

(2)確靈椰本事法,例電用第七章介殆的

算法一/

針袞換;

(4)量后輸出排格的轉(zhuǎn)累。

p[4]p[4]

first"

second"

third"

fourth"

(a)排序前(b)排序后

圖8.4例8.5.2指針數(shù)組示意圖

程序如下:

#includenstdio.hn

#includenstring.hn

main()

(

char

*P[]={"行rst”Jsecod”Jthird”Jfourth"};

intij;

char*pt;

for(i=0;i<3;i++)

(

forg=i+l;j<4;j++)

(

if(strcmp(p[j],p[i])<0)

pt=p[i]；

P[i]=p[jl；

P[j]=pt；

for(i=0;i<4;i++)

puts(p[i]);

程序的輸出如圖8.4(b)所示。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

8.6多級指針

如果一個指針變量存儲的是另一個指針

變量的地址，這樣的指針變量稱為指針的

指針，也叫做多級指針。多級指針是一個

指針鏈。圖8.5所示是一級指針和多級指針

（圖中表示的是二級指針）的示意圖。

指針變量

指針指針變量

圖8.5一級指針和多級指針示意圖

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

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圖8.5一級指針和多級指針示意圖

二級指針變量定義格式如下：

數(shù)據(jù)類型"指針變量名;

例如，下面的語句定義實型變量a的

一級指針和二級指針：

floata,*pa,**ppa;

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映?合?

定義多級指針變量時也可以進(jìn)行初始化,

其格式是：

數(shù)據(jù)類型"指針變量名=初值；

例如，下面的語句給前面例子中變量a

的指針賦初值：

floata,*pa=&a,**Ppa=&pa;

二級指針變量也可以用賦值方式使它

指向某個一級指針。賦值格式為：

點(diǎn)擊齦處結(jié)束放映YI創(chuàng)A

二級指針變量=&一級指針變量；

多級指針定義和賦值后，多級指針的引用,

與一級指針基本上一樣的。例如，有下面的

定義語句：

floata=1.23,*pa=&a,**ppa=&pa;

*pa代表變量a;

*ppa代表指針變量pa;

**ppa代表變量a。

例861設(shè)有一整型變量a,它的值為11。

該變量的一級指針、二級指針和三級指針變

量分別%pa,ppa和pppa。程用使用這些指

針變量輸出變量a的值和這三個指針的內(nèi)容

(即地址)。

程序如下：

#includenstdio.hn

main(