高級語言程序設計_第8章

1、第八章,善于利用指針,主要內(nèi)容,地址和指針的概念 變量的指針和指向變量的指針變量 數(shù)組與指針 字符串與指針 指向函數(shù)的指針 指針數(shù)組與指向指針的指針,問題：從鍵盤輸入兩個整數(shù)到變量a、b中，編寫 子函數(shù)交換兩個變量,void swap(int p,int q) int temp; temp=p;p=q; q=temp; /return ?;/只能返回一個值 #include void main( ) int a,b; scanf(%d,%d, ,解決辦法： 1.定義全局變量，但浪費空間 且不利于模塊化結構設計； 2.使用指針，可以得到多個 返回值。,用指針來實現(xiàn),void swap(int *

2、p,int *q) int temp; temp= *p; *p=*q; *q=temp; /return ?; #include void main( ) int a,b; scanf(%d,%d, ,運用指針變量作為參數(shù)， 可以得到多個變化了的值； 又可以不浪費內(nèi)存空間。,8.1 指針是什么,數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何存儲的，又是如何讀取的？,內(nèi)存區(qū)的每一個字節(jié)有一個編號，這就是“地址” 。 如果在程序中定義了一個變量，在對程序進行編譯時，系統(tǒng)就會給這個變量分配內(nèi)存單元。 一個變量的地址稱為該變量的指針。,.按變量地址存取變量值的方式稱為“直接訪問”方式,printf(“%d”,i); scanf

3、(“%d”,例如：,2. 通過間接訪問來存取變量值,將變量的地址存放在另一個變量中。 在語言中，指針是一種特殊的變量，它是存放地址的。 假設我們定義了一個指針變量i_pointer用來存放整型變量的地址，它被分配地址為(3010)、(3011)的兩個字節(jié)。 可以通過語句：i_pointer ；將的地址(2000)存放到i_pointer中。這時， i_pointer的值就是(2000) ，即變量所占用單元的起始地址。 要存取變量的值，可以采用間接方式：先找到存放“的地址”的變量i_pointer ，從中取出的地址(2000)，然后到2000 、 200字節(jié)取出的值（）。,指針和指針變量的定義：

4、,一個變量的地址稱為該變量的“指針”。 例如，地址2000是變量的指針。 如果有一個變量專門用來存放另一變量的地址（即指針），則它稱為“指針變量”。上述的i_pointer就是一個指針變量。 指針變量的值（即指針變量中存放的值）是地址（即指針）。,8.2 指針變量,C中用符號“*”來聯(lián)系指針變量和它所指向的變量，如果已定義i_pointer為指針變量，則（*i_pointer)是i_pointer所指向的變量，它和i是同一回事。 例如：,8.2 怎么定義指針變量,定義指針變量的一般形式為 基類型 *指針變量名； 下面都是合法的定義： float *pointer_； / pointer_是指向

5、float型變量的指針變量 char *pointer_； /pointer_是指向字符型變量的指針變量,指針變量的賦值,可以用賦值語句使一個 指針變量得到另一個變 量的地址，從而使它指 向一個該變量。如： pointer_； pointer_；,在定義指針變量時要注意兩點：,指針變量前面的“*”，表示該變量的類型為指針型變量。 例: float *pointer_1； 指針變量名是pointer_1 ，而不是* pointer_1 。 在定義指針變量時必須指定基類型。 需要特別注意的是，只有整型變量的地址才能放到指向整型變量的指針變量中。下面的賦值是錯誤的 float a; int * po

6、inter_1; pointer_1= /* 將float型變量的地址放到指向整型變量的指針變量中，錯誤 */,8.3 怎樣引用指針變量,請牢記，指針變量中只能存放地址（指針）， 不要將一個整數(shù)（或任何其他非地址類型的數(shù)據(jù)）賦給一個指針變量。,例8. 通過指針變量訪問整型變量,#include voidmain ( ) int ，； int*pointer_， *pointer_； ； pointer_；/*把變量的地址賦 給pointer_1 */ pointer_；/*把變量的地址 賦給pointer_ */ printf（%，%,）； printf（%，%,*pointer_, *poi

7、nter_）； ,對“”和“*”運算符說明：,如果已執(zhí)行了語句 pointer_； * pointer_的含義是什么？“”和“*”兩個運算符的優(yōu)先級別相同，但按自右而左方向結合，因此先進行* pointer_的運算，它就是變量，再執(zhí)行運算。因此，* pointer_與相同，即變量a的地址。 *的含義是什么？先進行運算，得的地址，再進行*運算。即所指向的變量，也就是變量a。*和*pointer_的作用是一樣的，它們都等價于變量。即*與等價。,對“”和“*”運算符說明：,（*pointer_）相當于。 注意括號是必要的，如果沒有括號，就成為了*pointer_，從附錄可知：+和*為同一優(yōu)先級別，而

8、結合方向為自右而左，因此它相當于*(pointer_)。 由于+在pointer_1的右側(cè)，是“后加”，因此先對pointer_的原值進行*運算，得到的值，然后使pointer_的值改變，這樣pointer_不再指向了。,例8 . 2 輸入和兩個整數(shù)，按先大后小的順序輸出和。,#include void main（） int *1，*2，*，； scanf（，）； 1； if（） ； printf（=,=,）； printf（max=,min=,*1,*2）； ,交換前(a)和交換后(b)的情況,8.3 指針變量作為函數(shù)參數(shù),指針類型的數(shù)據(jù)可以 作為函數(shù)的參數(shù)，將 一個變量的地址傳送 到另一個

9、函數(shù)中,例8 . 3 對輸入的兩個整數(shù)按大小順序輸出,void swap(int *p1,int *p2) int temp; temp= *p1;*p1=*p2;*p2=temp; #include void main( ) int a,b,*pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,指針變量作為函數(shù)參數(shù),不可能通過執(zhí)行調(diào)用函數(shù)來改變實參指針變量的值,例8 . 4 對輸入的兩個整數(shù)按大小順序輸出,void swap(int *p1,int *p2) int *p; p= p1;p1=p2;p2=p; #include void main( ) int a,b,*

10、pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,例8.5 輸入、 3個整數(shù)，按大小順序輸出,void swap(int *p,int *q) int temp; temp= *p;*p=*q;*q=temp; void 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); ,#include void main( ) int a,b,*pointer_1,*pointer_2; scanf(%d,%d, ,

11、運用指針變量作為參數(shù)， 可以得到多個變化了的值,8.3 數(shù)組與指針,一個變量有地址，一個數(shù)組包含若干元素，每個數(shù)組元素都在內(nèi)存中占用存儲單元，它們都有相應的地址。所謂數(shù)組元素的指針就是數(shù)組元素的地址。 指針變量既然可以指向變量，當然也可以指向數(shù)組元素（把某一元素的地址放到一個指針變量中），也就是指向數(shù)組元素的指針。 引用數(shù)組元素可以用下標法（如a3)，也可以用指針法，即通過數(shù)組元素的指針找到所需的元素。使用指針法能使目標程序質(zhì)量高（占內(nèi)存少，運行速度快）。,8.3.1 數(shù)組元素的指針,定義一個指向數(shù)組元素的指針變量的方法，與 以前介紹的指向變量的指針變量相同。例如： ； (定義為包含個整型數(shù)據(jù)

12、的數(shù)組) *； (定義為指向整型變量的指針變量) 應當注意，如果數(shù)組為型，則指針變量的基類型亦應為型。,對該指針變量賦值：；（p=a;）把元素的地址賦給指針變量。,也就是使指 向數(shù)組的 第號元素， 如圖：,8.2 在引用數(shù)組元素時指針的運算,當指針指向數(shù)組元素時，可以對指針進行加和減的運算： （） 如果指針變量P已指向數(shù)組中的一個元素，則P+1指向同一數(shù)組中的下一個元素，p-1指向同一數(shù)組中的上一個元素； （） 如果p的初值為 int ， ，； printf（The original array:）； for（；） printf （，）； printf（）； inv （，）； printf（T

13、he array has been in verted：）； for（；） printf （，）； printf （）； ,void inv（int x ,int ） /*形參x是數(shù)組名*/, int temp，（）； for（；） ； temp； ； temp； return； ,對這個程序可以作一些改動。將函數(shù)inv中的形參改成指針變量。,void inv（int *，int ） /*形參x為指針變量*/ int，temp，*，*，（）； ； for（；，） emp*；*；*temp； return； ,說明：,C語言調(diào)用函數(shù)時虛實結合的方法都是采用“值傳遞”方式，當用變量名作為函數(shù)參數(shù)時

14、傳遞的是變量的值，當用數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)時，由于數(shù)組名代表的是數(shù)組首元素地址，因此傳遞的值是地址。 實際上，C編譯都是將形參數(shù)組名作為指針變量來處理的。 在函數(shù)被調(diào)用時，系統(tǒng)會建立一個和形參對應的指針變量，用來存放從主調(diào)函數(shù)傳遞過來的實參數(shù)組首元素的地址。 如果有一個實參數(shù)組，想在函數(shù)中改變此數(shù)組中的元素的值，實參與形參的有種對應關系,例109 用選擇法對個整數(shù)按由大到小順序排序,#include void main（） void sort（int ，int ）; int*，10； ； for（；） scanf（，）； ； sort（，）； for（，；） （，*）； ,void sort（i

15、nt ，int ）, int ，； for（；） ； for（；） （） ； （！） ； ； ,8.5 通過指針引用多維數(shù)組,多維數(shù)組元素的地址 指向多維數(shù)組元素的指針變量 用指向多維數(shù)組的指針作函數(shù)參數(shù),1.多維數(shù)組元素的地址,二維數(shù)組可以認為是“數(shù)組的數(shù)組”，例 : 定義int a34=1，3，5，7, ， ，； 則二維數(shù)組a是由3個一維數(shù)組所組成的。設二維數(shù)組的首 行的首地址為，則,例8.1 輸出二維數(shù)組有關的值,#include define FROMAT， void main（） int 341，3，5，7，9， ，； printf（，*）； printf（，0 , *（）； pri

16、ntf（，0，00）； printf（，1，）； printf（，10，*（+）+）； printf（，*（）； printf（，）； printf（，*（*（1）； ,2 . 指向多維數(shù)組元素的指針變量(1) 指向數(shù)組元素的指針變量,例8.12 用指針變量輸出二維數(shù)組元素的值,#include void main（） int 341,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23； int*； for（;） （） printf（）； printf（，*）； ,(2) 指向由個元素組成的一維數(shù)組的指針變量,例8.13 輸出二維數(shù)組任一行任一列元素的值,#include void ma

17、in ( ) int 1，3，5，7，9，11， 13，15，； int （*），； ； scanf（ ，）； printf（， ，*（*（）； ,3. 用指向數(shù)組的指針作函數(shù)參數(shù),例8.14 有一個班，個學生，各學門課，計算總平均分數(shù)以及第個學生的成績。用函數(shù)求總平均成績，用函數(shù)找出并輸出第個學生的成績。,用指針變量作形參來接受實參數(shù)組名傳遞來的地址： （1）用指向變量的指針變量； （2）用指向一維數(shù)組的指針變量；,C程序?qū)崿F(xiàn)：,#include void main（） void average（float *p，int n）； void search（float (*p)4，int n)；

18、 float score34=65，67，70，60，80， 87，90，81，90，99，100，98; average（*score，12）；*求12個分數(shù)的平均分* search（score，）；*求序號為的學生的成績* , float*_； float ，； _； （；_；） （*）； ； printf（average，aver）； ,void average（float *，int ）,void search（float (*)4，int ） / * p是指向具有4個元素的一維數(shù)組的指針 */,int ； printf（the score of No. % are：,）； for（；

19、) printf（5.2，*（*（）； ,例8.5 在上題基礎上，查找有一門以上課程不 及格的學生，打印出他們的全部課程的成績。,#include void main（） void search（float (*p)4，int n）;/*函數(shù)聲明*/ float score34=65，57，70，60，58，87， 90，81，90，99，100，98; search（score，）； ,int ，； for（；) flag； for（；) if（*（*（）)flag； if（） printf(No.%d fails，his scores are:n，j+1); for（；） printf（%

20、.，*(*()； printf（）； ,void search（float (*p)4，int ）,說明：,通過指針變量存取數(shù)組元素速度快，且程序簡明。 用指針變量作形參，所處理的數(shù)組大小可以變化。 使用指針可以使程序質(zhì)量提高，且編寫程序方便靈活。,8. 字符串與指針 8.4.1字符串的表示形式,(1) 用字符數(shù)組存放一個字符串,例 8.6 定義一個字符數(shù)組,對它初始化, 然后輸出該字符串,#include void main（） char string ??； printf（，）； ,string是數(shù)組名，代表數(shù)組的首元素的地址,(2) 用字符指針指向一個字符串,例8.7 定義字符指針,#in

21、clude void main（） char*string” ！”； printf（，）； ,例8.8 將字符串復制為字符串,#include void main( ) char ”I am a boy.”,20； int ； for（；*（）??；） *（）*（）； *（）； printf（string a is ：，）； printf（ ：）； for（；！；） printf（，）； printf（）； ,對字符串中字符的存取，可以用下標方法， 也可以用指針方法,例8.9 用指針變量來處理例88問題。,#include void main（） char =“I am a boy. “,20,

22、*p1,*p2；int i; ； for（；*?。籶1，p2） *； *； printf（string is：，）； printf（ ：）； for（；??；） printf（，）； printf（）； ,也可以用指針變量指向字符串的字符,8. 字符指針作函數(shù)參數(shù),例820 用函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)字符串的復制,(1) 用字符數(shù)組作參數(shù),#include void main（） void copy_string（char from ， char to ）; char a = am a teacher； char =you are a student； printf(“string a= string ,a

23、,b); printf(copy string a to string b:n ); copy_string （，）； printf(nstring a=%snstring b=%sn，a，b); ,void copy_string（char from , char to) int ； while（?。?； ； ,（）用字符指針變量作實參,#include void main（） void copy_string（char *， char *）; char * am a teacher .； char *you are a student ； printf(string a= ,a,b); p

24、rintf(copy string a to string b:n ); _（，）； printf(nstring a=%snstring b=%sn，a，b); ,（3）用字符指針變量作形參和實參,#include void main（） void copy_string（char *， char *）; char * am a teacher .； char *you are a student ； printf(string a= ,a,b); printf(copy string a to string b:n ); _（，）； printf(nstring a=%snstring b

25、=%sn，a，b); ,void copy_string（char *，char *） for（；*from?。籪rom，to） *； *； ,8. 對使用字符指針變量和字符數(shù)組的比較,(1) 字符數(shù)組由若干個元素組成，每個元素中放一個字符，而字符指針變量中存放的是地址（字符串第1個字符的地址），決不是將字符串放到字符指針變量中。 (2)賦值方式。對字符數(shù)組只能對各個元素賦值，不 能用以下辦法對字符數(shù)組賦值。 char str； str ?。?而對字符指針變量，可以采用下面方法賦值： char*； ?。?但注意賦給的不是字符，而是字符串第一個元素 的地址。,(3)對字符指針變量賦初值：,cha

26、r * love China??；等價于 char*； ??； 而對數(shù)組的初始化： char str love China！; 不能等價于 char str； str ！； 數(shù)組可以在定義時整體賦初值，但不能再賦值語句中整體賦值,（4）指針變量要先賦值，再引用,如: char str； scanf（，str）；是可以的。 而常有人用下面的方法,目的是想輸入一個字符串，雖然一般也能運行，但這種方法是危險的 ： char*； scanf（，）；,應當這樣： *，； ； （，）；,(5) 指針變量的值是可以改變的,例8.1改變指針變量的值,#include void （） char*I love Chi

27、na?。?； printf（，）； ,（6）字符指針變量指向的字符串常量中的內(nèi)容不可以被取代,Char a=“House”; Char *b=“House”; A2=r; B2=r; /非法,（ 7）只有指針變量指向數(shù)組時才可用下標引用數(shù)組元素 （8）可以用指針變量指向格式字符串,作業(yè)：,輸入10個整數(shù)，將其中最大的數(shù)與第一個數(shù)對換，把最小的數(shù)與最后一個數(shù)對換。寫3個函數(shù): （1）輸入10個數(shù)； （2）對換處理； （3）輸出10個數(shù)。 要求用指針方法處理。 提示：找出最大數(shù)和最小數(shù)并本別用指針max和min進行指向，然后將max指向的元素與a0元素對調(diào)，將min指向的元素與a9對調(diào)。,作業(yè)：,

28、2. 有10個整數(shù)，要求將前面各數(shù)順序向后移動5個位置，使最后的5個數(shù)變成最前面的5個數(shù)。寫一個函數(shù)實現(xiàn)以上的功能，在主函數(shù)中輸入10個整數(shù)和輸出調(diào)整后的10個整數(shù)。 提示：用指針變量p指向數(shù)組a10，設置一個循環(huán)（循環(huán)變量i取值0-4），將p+i與p+5+i位置元素對調(diào)即可。,作業(yè)：,3. 編寫三個子函數(shù)，分別實現(xiàn)下面的功能： （1）子函數(shù)void input_matrix(double ANN)從鍵盤輸入一個二維矩陣A； （2）子函數(shù)void output_matrix(double ANN)輸出一個二維矩陣A到屏幕； （3）子函數(shù) void multiply_matrix(double

29、ANN, double BNN,double CNN)計算矩陣A與B的乘積C； 主函數(shù)調(diào)用三個子函數(shù)進行測試。,8. 指向函數(shù)的指針,8. 什么是函數(shù)指針,如果在程序中定義了一個函數(shù)，在編譯時，編譯系統(tǒng)為 函數(shù)代碼分配一段存儲空間，這段存儲空間的起始地址 （又稱為入口地址）稱為這個函數(shù)的指針。 可以定義一個指向函數(shù)的指針變量，指向該函數(shù)，如， int （*p)(int,int);,可以用一個指針變量指向某個函數(shù)，然后通過該指針變 量調(diào)用此函數(shù)。,8.2 用函數(shù)指針變量調(diào)用函數(shù),例8.2 求和中的大者。先列出按一般 方法的程序。,#include voidmain（） int max（int，i

30、nt）； int ，； scanf（，）； （，）； printf（”， “,a,b,c); int max（int ，int ） int ； if（）； else ； return（）； ,#include voidmain（） int （int，int）； int （*）（int,int）； int ，； ； scanf（，）； （*）（，）； printf（， ，）； ,用一個指針變量指向一個函數(shù)， 將 main 函數(shù)改寫為:,8.3 怎么樣定義和使用指向函數(shù)的指針變量,通過指針變量根據(jù)不同情況先后調(diào)用不同的函數(shù),例8.3 輸入兩個整數(shù)，然后讓用戶選擇1或1，選1時調(diào)用max函數(shù)，輸出二

31、者當中的大數(shù)，選2時調(diào)用min函數(shù)，輸出二者中的小數(shù)。,用指針變量使程序更簡潔和專業(yè),8.4 用指向函數(shù)的指針作函數(shù)參數(shù),指向函數(shù)的指針變量常用的用途之一是把函數(shù)的地址作 為參數(shù)傳遞到其他函數(shù)，以便能夠在被調(diào)用的函數(shù)中使 用實參函數(shù)。,實參函數(shù)名 f1 void fun（int (*x1)(int)，int (*x2)(int,int)） int ，； （*）（）； *調(diào)用函數(shù)* （*）（，）；*調(diào)用函數(shù)* ,例8.4 輸入兩個整數(shù)a和b，由用戶輸入1，2或3。如果輸入1，程序輸出a,b當中的大數(shù)，如果輸入2，程序輸出a,b中的小數(shù),輸入3，則求a與b之和。,說明：,使用指向函數(shù)的指針變量作為

32、函數(shù)參數(shù)，可以 大大增加函數(shù)使用的靈活性。可以編寫一個通用的函數(shù)來實現(xiàn)各種專用的功能。 對作為實參的函數(shù)，應在主調(diào)函數(shù)中用函數(shù)原型作函數(shù)聲明。,8. 返回指針值的函數(shù),一個函數(shù)可以帶回一個整型值、字符值、實型值等，也可以帶回指針型的數(shù)據(jù)，即地址。 這種帶回指針值的函數(shù)，一般定義形式為 類型名 *函數(shù)名（參數(shù)表列）; 例如： *（int ，int ）;,例8.25 有若干個學生的成績（每個學生有門課程），要求在用戶輸入學生序號以后，能輸出該學生的全部成績。用指針函數(shù)來實現(xiàn)。,#include void main（） float score 4=60，70，80，90， 56，89，67，88，3

33、4，78，90，66; float*search（float (*pointer)4，int n）； float*； int ，； printf（enter the number of student：）； scanf（，）； printf（The scores of No are：，）; search（，）； for（； printf（，*（）； ,子函數(shù)：,float * search（float (*pinter)4,int ） float *； *（）； return（）； ,運行情況如下： enter the number of student： The scores of No.

34、are： 56.00 89.00 67.00 88.00,8.指針數(shù)組和多重指針,8. 什么是指針數(shù)組 一個數(shù)組，若其元素均為指針類型數(shù)據(jù)，稱為指針數(shù)組，也就是說，指針數(shù)組中的每一個元素都相當于一個指針變量。一維指針數(shù)組的定義形式為 類型名*數(shù)組名數(shù)組長度； 例如： *；,例87 將若干字符串按字母順序（由小到大）輸出。,#include #include void main（） void sort（char *name ，int n）； void printf（char *name ，int n）； char *name =“Follow me”，“BASIC”，“Great Wall， F

35、ORTRAN，Computer design; int ； sort（，）； print（，）； ,char *； int ，； for（；） ； for（；） if（strcmp（name，name）0）=； if（!） temp=namei; namei=namek; namek=temp; ,void sort（char * ，int ）,void print（char * ，int ） ； （；） printf（，）； ,子函數(shù)：,運行結果為： ,8.7.2 指向指針的指針,指向指針數(shù)據(jù)的指針變量，簡稱為指向指針的指針。 怎樣定義一個指向指針數(shù)據(jù)的指針變量呢？如下： *； 的前面有兩個*號。*運算符的結合性是從右到左，因此*相當于*（*），顯然*是指針變量的定義形式。如果沒有最前面的*，那就是定義了一個指向字符數(shù)據(jù)的指針變量?，F(xiàn)在它前面又有一個*號，表示指針變量是指向一個字符指針變量的。*就是所指向的另一個指針變量。,例8.8 使用指向指針的指針,#include void main（） char *name=Follow me，BASIC，Great Wall，F(xiàn)ORTRAN，Computer design; char *； int ； for（；）