C語言-ch08-6-指針數(shù)組與多重指針動態(tài)內(nèi)存分配

C語言_ch08_6_指針數(shù)組與多重指針動態(tài)內(nèi)存分配第一頁，共38頁。指針數(shù)組指針數(shù)組

指針組成的數(shù)組例如：int*p[4]由于[]比*優(yōu)先級高,因此p首先與[]結(jié)合，即p是數(shù)組,4個元素分別為p[0]、p[1]、p[2]、p[3]。數(shù)組每個元素的類型是int*，即去掉標識符和[]后的部分。2023/4/152第二頁，共38頁。指針數(shù)組舉例例如,圖書館有若干本書(圖a),

要求對這些書目進行排序和查詢。表示多個字符串的兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二維字符數(shù)組，圖bcharnames[5][150];字符指針數(shù)組，圖cchar*names[5];2023/4/153第三頁，共38頁。#include<stdio.h>intmain(){inti;char*arr[4]={"C","C++","Java","VBA"};for(i=0;i<4;i++)printf("AddressofString%d:%u\n",i+1,arr[i]);return0;}VBA\0Java\0C++\0C\003C04304204104003F03E03D04404B04A04904804704604504F04E04D04C第四頁，共38頁。0x0042204C0x004220480x004220400x0042203Carrchar*arr[4]={"C","C++","Java","VBA"};C\0C++\0VBA\0Java\02023/4/155第五頁，共38頁。例8.27將多個字符串按字母順序(由小到大)輸出。#include<stdio.h>#include<string.h>voidsort(char*names[],intn);voidprint(char*names[],intn);intmain(){

char*names[]={

"Followme", "BASIC", "GreatWall", "FORTRAN", "ComputerDesign" };

intn=sizeof(names)/sizeof(names[0]);sort(names,n);print(names,n); }2023/4/156第六頁，共38頁。\0\0\0\0\0第七頁，共38頁。voidsort(char*names[],intn)//選擇法排序{

char*temp;

inti,j,k;

for(i=0;i<n-1;i++){k=i;

for(j=i+1;j<n;j++)

//k為當前排序子表最小串的下標{

if(strcmp(names[k],names[j])>0)

k=j;}

if(k!=i){temp=names[i];names[i]=names[k];names[k]=temp;}}}2023/4/158第八頁，共38頁。voidprint(char*names[],intn){

inti;

for(i=0;i<n;i++)printf("%s\n",names[i]);}

運行結(jié)果為：

BASICComputerDesignFORTRANFollowmeGreatＷall2023/4/159第九頁，共38頁。8.7.2指向指針的指針指向指針變量的指針變量,簡稱為指向指針的指針。2023/4/1510第十頁，共38頁。指向指針的指針的定義char**p;*運算符的結(jié)合性是從右到左,因此**p相當于*(*p)(*p)前面部分是char*,表明p是指向char*(即一個字符指針變量)的指針變量。指向指針的指針常用在二維數(shù)組中2023/4/1511第十一頁，共38頁。*p就是p所指向的那個指針變量,例p=name+2;printf("%x\n",*p);printf("%s\n",*p);2023/4/1512第十二頁，共38頁。例8.28使用指向指針的指針輸出各字符串。intmain(){

char*name[]={"Followme","BASIC","GreatWall","FORTRAN","ComputerDesign"};

char**p;

inti;

for(i=0;i<5;i++){p=name+i;printf("%s\n",*p);}}2023/4/1513第十三頁，共38頁。例8.29一個指針數(shù)組的元素指向整型數(shù)據(jù)的簡單例子intmain(){

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

int*num[5]={&a[0],&a[1],&a[2],&a[3],&a[4]};

int**p,i;p=num;

for(i=0;i<5;i++){ printf("%d\t",**p); p++; }}運行結(jié)果為：135792023/4/1514第十四頁，共38頁。圖8.39*pnum[2]，是a[2]的地址**p即*num[2],也就是a[2]的值52023/4/1515第十五頁，共38頁。8.7.3指針數(shù)組作main函數(shù)的形參在cmd命令行,可通過輸入可執(zhí)行文件名來執(zhí)行。常見dos命令舉例dircdtypeipconfigping…2023/4/1516第十六頁，共38頁。main()函數(shù)的形參intmain(intargc,char*argv[])argc：命令行參數(shù)個數(shù)，包括命令字(可執(zhí)行文件名)

argv：是一個指針數(shù)組，用來存放命令行中各個參數(shù)和命令字的字符串，并且規(guī)定：

argv[0]存放命令字

argv[1]存放命令行中第一個參數(shù)

argv[2]存放命令行中第二個參數(shù)

……形參不一定命名為argc和argv2023/4/1517第十七頁，共38頁。//輸出第2到最后一個參數(shù)字符串intmain(intargc,char*argv[]){

while(argc>1) { ++argv;//程序名被跳過 printf("%s\n",*argv); --argc; }

return0;}3argcargv“mainpara”“a.txt”“b.txt”2023/4/1518第十八頁，共38頁。上面程序可以改寫為intmain(intargc,char*argv[]){

while(argc-->1) printf("%s\n",*++argv);

return0;}2023/4/1519第十九頁，共38頁。為什么使用動態(tài)內(nèi)存分配數(shù)組靜態(tài)數(shù)組inta[10];動態(tài)數(shù)組數(shù)組長度動態(tài)指定2023/4/1520第二十頁，共38頁。動態(tài)分配內(nèi)存在<stdlib.h>和<malloc.h>中均定義了下面的函數(shù)void*malloc(size_tsize);size_t是在<stddef.h>中定義的數(shù)據(jù)類型，就是一個unsigned

int向系統(tǒng)申請大小為size的內(nèi)存塊，把指向首地址的指針返回。如果申請不成功(如空間不足)，返回NULL如malloc(100);voidfree(void*block);釋放由malloc()申請的內(nèi)存塊。block是指向此塊的指針2023/4/1521第二十一頁，共38頁。int*pi,i;...pi=(int*)malloc(100*sizeof(int));//intpi[100];if(pi==NULL){printf("Outofmemory!\n");exit(1);}...for(i=0;i<100;++i){ pi[i]=0;}...free(pi);pi=NULL;22第二十二頁，共38頁。例8.30建立動態(tài)數(shù)組，輸入n(n由用戶輸入)個學(xué)生的成績，另外用一個函數(shù)輸出不合格的成績。#include<stdio.h>#include<malloc.h>//<stdlib.h>voidprintfailinggrade(int*,int);voidprintfailinggrade(int*p,intn){inti;printf("\nThefailinggrade:");for(i=0;i<n;i++){if(p[i]<60)printf("%d",p[i]);}printf("\n");}23第二十三頁，共38頁。intmain(){

int*pscore,i,n;printf("請輸入學(xué)生人數(shù):");scanf("%d",&n);pscore=(int*)malloc(n*sizeof(int));

if(NULL==pscore) { printf(“Error:Outofmemory!\n"); exit(1); }printf("請輸入%d個成績，用空格隔開:",n);

for(i=0;i<n;i++)scanf("%d",pscore+i);printfailinggrade(pscore,n);free(pscore);pscore=NULL;

return0;}24第二十四頁，共38頁。防止內(nèi)存泄露之道在需要的時候才malloc，并盡量減少malloc的次數(shù)能用自動變量解決的問題，就不要用malloc來解決malloc一般在大塊內(nèi)存分配和動態(tài)內(nèi)存分配時使用malloc本身的執(zhí)行效率就不高，所以過多的malloc會使程序性能下降可以重復(fù)利用malloc申請到的內(nèi)存盡量讓malloc和與之配套的free在一個函數(shù)內(nèi)盡量把malloc集中在函數(shù)的入口處，free集中在函數(shù)的出口處以上做法只能盡量降低產(chǎn)生泄露的概率。完全杜絕內(nèi)存泄露，關(guān)鍵要靠程序員的細心與責任感2023/4/1525第二十五頁，共38頁。8.8.3void指針類型void*則為"無類型指針"，可以指向任何類型的數(shù)據(jù)。float*p1;

int*p2;

p1=p2;

其中p1=p2語句會編譯出錯，提示"'=':cannotconvertfrom'int*'to'float*'"必須改為：

p1=(float*)p2;2023/4/1526第二十六頁，共38頁。而void*則不同，任何類型的指針都可以直接賦值給它，無需進行強制類型轉(zhuǎn)換：

void*p1;

int*p2;

p1=p2;下面的語句編譯出錯：

void*p1;

int*p2;

p2=p1;

提示"'=':cannotconvertfrom'void*'to'int*'"。2023/4/1527第二十七頁，共38頁。void的使用規(guī)則一：如果函數(shù)沒有返回值，那么應(yīng)聲明為void類型

規(guī)則二：如果函數(shù)無參數(shù)，那么應(yīng)聲明其參數(shù)為void規(guī)則三：小心使用void指針類型規(guī)則四：如果函數(shù)的參數(shù)可以是任意類型指針，那么應(yīng)聲明其參數(shù)為void*2023/4/1528第二十八頁，共38頁。關(guān)于野指針(懸掛指針)懸掛指針：既不為空，也沒有被設(shè)置為與另一個對象有鏈接關(guān)系的指針。野指針是非常危險的，所以要"杜絕"野指針。參見《高質(zhì)量C++/C編程指南》--第7章內(nèi)存管理(2)

2023/4/1529第二十九頁，共38頁。"野指針"的成因主要有兩種：(1)指針變量沒有被初始化。未被初始化的指針變量的缺省值是隨機的。所以，指針變量在定義的同時應(yīng)當被初始化，要么將指針設(shè)置為NULL，要么讓它指向合法的內(nèi)存。例如

char*p=NULL; char*str=(char*)malloc(100);(2)指針p被free或者delete之后，沒有置為NULL，讓人誤以為p是個合法的指針。2023/4/1530第三十頁，共38頁。(3)指針操作超越了變量的作用范圍。這種情況讓人防不勝防，示例程序如下：classA{ public: voidFunc(void){cout<<"FuncofclassA"<<endl;}};voidTest(void){

A*p; { Aa; p=&a; //注意a的生命期

} p->Func(); //p是"野指針"}函數(shù)Test在執(zhí)行語句p->Func()時，對象a已經(jīng)消失，而p是指向a的，所以p就成了"野指針"。但奇怪的是我運行這個程序時居然沒有出錯，這可能與編譯器有關(guān)。2023/4/1531第三十一頁，共38頁。與指針相關(guān)的編程規(guī)則減少出錯的根本是徹底理解指針。與指針相關(guān)的編程規(guī)則

1)

未使用的指針初始化為NULL。

2)

在給指針分配空間前、分配后均應(yīng)作判斷。

3)

指針所指向的內(nèi)容刪除后也要清除指針本身。2023/4/1532第三十二頁，共38頁。遵循這些規(guī)則可以有效地減少指針出錯，我們來看下面的例子：

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(void){

char*str=(char*)malloc(100);strcpy(str,"hello");free(str);

if(str!=NULL){ strcpy(str,"world"); printf(str);}}

請問運行Test函數(shù)可能會有什么樣的結(jié)果？33第三十三頁，共38頁。篡改動態(tài)內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容，后果難以預(yù)料，非常危險。因為free(str);之后，str成為野指針，if(str!=NULL)語句不起作用。如果我們牢記規(guī)則3