第6-指针和引用.pptx
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1、第第第第6 6章章章章 指针与引用指针与引用指针与引用指针与引用 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本章导读返回本章导读 6.2 指针指针 6.3 指针与数组指针与数组 6.5 多级指针与指针数组多级指针与指针数组 6.4 指针与函数指针与函数 6.1 关于指针的关于指针的C程序实例程序实例6.6 6.6 引用引用6.7 6.7 内存管理内存管理 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设
2、设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本章目录返回本章目录6.1.1 C程序实例程序实例6.1 6.1 关于指针关于指针关于指针关于指针的的的的C C程序实例程序实例程序实例程序实例 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录2.C程序实例程序实例(2)1.C程序实例程序实例(1)6.1.1 C6.1.1 C程序实例程序实例
3、程序实例程序实例6.1.1 C6.1.1 C程序实例(程序实例(程序实例(程序实例(1 1)C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录1.C程序实例1【例6.1】指针变量的定义示例。/*程序名为l5_1.cpp*/*程序功能:验证指针变量的定义*/main()int num_int=12,*p_int;/*定义一个指向int型数据的指针变量p_int*/float num_f=3.14,*p_f;/*定义一个指向
4、float型数据的指针变量p_f*/char num_ch=p,*p_ch;/*定义一个指向char型数据的指针变量p_ch*/p_int=&num_int;/*取变量num_int的地址,赋值给p_int*/p_f=&num_f;/*取变量num_f的地址,赋值给p_f*/p_ch=&num_ch;/*取变量num_ch的地址,赋值给p_ch*/printf(“num_int=%d,*p_int=%dn”,num_int,*p_int);printf(“num_f=%4.2f,*p_f=%4.2fn”,num_f,*p_f);printf(“num_ch=%c,*p_ch=%cn”,num_
5、ch,*p_ch);程序运行结果:num_int=12,*p_int=12num_f=3.14,*p_f=3.14num_ch=p,*p_ch=p程序演示程序演示 例例例例6.16.1 程序演示程序演示程序演示程序演示单击运行输入源程序弹出运行结果窗口返回例题返回例题返回本节目录返回本节目录6.1.1 C6.1.1 C程序实例(程序实例(程序实例(程序实例(2 2)C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)2.C程序实例2【例6.2】输
6、入2个整数,按升序(从小到大排序)输出。/*程序名为l5_2.cpp*/*程序功能:使用指针变量求解2个整数的升序输出*/main()int num1,num2;int*num1_p=&num1,*num2_p=&num2,*pointer;printf(“Input the first number:”);scanf(“%d”,num1_p);printf(“Input the second number:”);scanf(“%d”,num2_p);printf(“num1=%d,num2=%dn”,num1,num2);if(*num1_p *num2_p)/*如果num1num2,则交换
7、指针*/pointer=num1_p;num1_p=num2_p;num2_p=pointer;printf(“min=%d,max=%dn”,*num1_p,*num2_p);程序运行情况:Input the first number:9Input the second number:6num1=9,num2=6min=6,max=9返回本节目录返回本节目录程序演示程序演示 例例例例6.26.2 程序演示程序演示程序演示程序演示单击运行输入源程序弹出运行结果窗口返回例题返回例题返回本节目录返回本节目录 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计
8、计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本章目录返回本章目录6.2.2 指向变量的指针变量指向变量的指针变量6.2.1 地址和指针的概念地址和指针的概念6.2 6.2 指针指针指针指针 6.2.1 6.2.1 地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)1.内存地址内存中存储单元的编号2.变量地址系
9、统分配给变量的内存单元的起始地址(1)计算机硬件系统的内存储器中,拥有大量的存储单元(每个存储单元容量为字节)。为了方便管理,必须为每一个存储单元编号,这个编号就是存储单元的“地址”。每个存储单元都有一个惟一的地址。(2)在地址所标识的存储单元中存放数据。注意:内存单元的地址与内存单元中的数据是两个完全不同的概念。假设有这样一个程序:main()int num;scanf(%d,&num);printf(num=%dn,num);C编译程序编译到该变量定义语句时,将变量num 登录到“符号表”中。符号表的关键属性有两个:一是“标识符名(id)”,二是该标识符在内存空间中的“地址(addr)”。
10、为描述方便,假设系统分配给变量num的2字节存储单元为 3000 和3001,则起始地址3000就是变量num在内存中的地址。返回本节目录返回本节目录6.2.1 6.2.1 地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)3.变量值的存取通过变量在内存中的地址进行系统执行“scanf(”%d“,&num);”和“printf(”num=%dn“,num);”时,存取变量num值
11、的方式可以有两种:(1)直接访问直接利用变量的地址进行存取 上例中scanf(“%d”,&num)的执行过程是这样的:用变量名num作为索引值,检索符号表,找到变量num的起始地址3000;然后将键盘输入的值(假设为)送到内存单元3000和3001中。printf(num=%dn,num)的执行过程,与scanf()很相似:首先找到变量num的起始地址3000,然后从3000和3001中取出其值,最后将它输出。返回本节目录返回本节目录6.2.1 6.2.1 地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念地址和指针的概念 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设
12、设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)(2)间接访问通过另一变量访问该变量的值 语言规定:在程序中可以定义一种特殊的变量(称为指针变量),用来存放其它变量的地址。例如,假设定义了这样一个指针变量num_pointer,它被分配到4000、4001单元,其值可通过赋值语句“num_pointer=num;”得到。此时,指针变量num_pointer的值就是变量num在内存中的起始地址3000。【例5.2】中 printf(“min=%d,max=%dn”,*num1_p,*num2_p);语句:通过指针变
13、量,间接访问变量的值。返回本节目录返回本节目录6.2.2 6.2.2 指向变量的指针变量指向变量的指针变量指向变量的指针变量指向变量的指针变量 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录1.指针与指针变量(1)指针即地址 一个变量的地址称为该变量的指针。通过变量的指针能够找到该变量。(2)指针变量专门用于存储其它变量地址的变量指针变量num_pointer的值就是变量num的地址。指针与指针变量的区别,就是变量值
14、与变量的区别。(3)为表示指针变量和它指向的变量之间的关系,用指针运算符“*”表示。例如,指针变量num_pointer与它所指向的变量num的关系,表示为:*num_pointer,即*num_pointer等价于变量num。因此,下面两个语句的作用相同:num=3;/*将3直接赋给变量num*/num_pointer=#/*使num_pointer指向num*/*num_pointer=3;/*将3赋给指针变量num_pointer所指向的变量*/6.2.2 6.2.2 指向变量的指针变量指向变量的指针变量指向变量的指针变量指向变量的指针变量 C C C C C C语语语语语语言言
15、言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回返回本节本节目录目录2.指针变量的定义与应用【例6.1】程序中头三行的变量定义语句指针变量的定义 与一般变量的定义相比,除变量名前多了一个星号“*”(指针变量的定义标识符)外,其余一样:数据类型 *指针变量,*指针变量2;注意:此时的指针变量p_int、p_f、p_ch,并未指向某个具体的变量(称指针是悬空的)。使用悬空指针很容易破坏系统,导致系统瘫痪。【例6.1】中间三行的赋值语句取地址运算()取地址运算的格式:变量例如,&n
16、um_int、&num_f、&num_ch的结果,分别为变量num_int、num_f、num_ch的地址。注意:指针变量只能存放指针(地址),且只能是相同类型变量的地址。C语言中用NULL表示空指针。若有语句:p=NULL;则表示指针p为空,没有指向任何对象。C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本章目录返回本章目录 6.3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素6.3.1 指向数组元素的指针指向数组元素的指针6.3 6
17、.3 指针与数组指针与数组指针与数组指针与数组6.3.3 数组名作函数参数数组名作函数参数6.3.4 指针与字符数组指针与字符数组6.3.5 数组指针数组指针6.3.1 6.3.1 6.3.1 6.3.1 指向数组元素的指针指向数组元素的指针指向数组元素的指针指向数组元素的指针 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录指向数组的元素指针变量的定义,与指向普通变量的指针变量的定义方法一样例如,int array1
18、0;(定义array为包含10个整型变量的数组)int *pointer (定义pointer为指向整型变量的指针变量)应当注意应当注意,如果数组为int 型,则指针变量亦应指向int 型。下面是对该指针赋值:pointer=&array0;把array0 元素的地址赋给指针变量pointer。也就是说,pointer 指向 array数组的第0号元素。C 语言规定数组名代表数组的首地址,也就是第一个元素的地址。因此,下面两个语句等价pointer=&array0;pointerarray;注意:注意:数组名不代表整个数组,上述“pointerarray;”的作用是“把array数组的第一个元
19、素的地址赋给指针变量pointer”而不是“把array数组各元素的值赋给pointer”。6 6.3.2 .3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录1 通过指针引用一维数组中的元素 如果有“int array10,*pointer=array;”,则:(1)pointer+i和array+i都是数组元素arrayi的地址
20、。(2)*(pointer+i)和*(array+i)就是数组元素arrayi。(3)指向数组的指针变量,也可将其看作是数组名,因而可按下标法来使用。例如,pointeri等价于*(pointer+i)。注意注意:pointer+1指向数组的下一个元素,而不是简单地使指针变量pointer的值+1。其实际变化为pointer+1*size(size为一个元素占用的字节数)。例如,假设指针变量pointer的当前值为3000,则pointer+1为3000+1*2=3002,而不是3001。6 6.3.2 .3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素
21、 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录【例6.3】使用指向数组的指针变量来引用数组元素。/*程序名为l6_3.cpp*/*程序功能:使用指向数组的指针变量来引用数组元素*/main()int array10,*pointer=array,i;printf(“Input 10 numbers:”);for(i=0;i10;i+)scanf(“%d”,pointer+i);/*使用指针变量来输入数组元素的值*/
22、printf(“array10:”);for(i=0;i10;i+)printf(“%d ”,*(pointer+i);/*使用指向数组的指针变量输出数组*/printf(“n”);6 6.3.2 .3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录程序运行情况:Input 10 numbers:0 1 2 3 4 5 6 7 8
23、9array10:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9程序说明:程序说明:程序中第3行和第6行的2个for语句,等价于下面的程序段:for(i=0;i10;i+,pointer+)scanf(“%d”,pointer);printf(“array10:”);pointer=array;/*使pointer重新指向数组的第一个元素*/for(i=0;i10;i+,pointer+)printf(“%d”,*pointer);6 6.3.2 .3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素 C C C C C C语语语语语语言言言言言言程程程程程程序序序
24、序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录2 通过指针引用二维数组中的元素 在C语言中,二维数组是按行优先的规律转换为一维线性存放在内存中的,因此,可以通过指针访问二维数组中的元素。如果有:int aMN;则将二维数组中的元素aij转换为一维线性地址的一般公式是:线性地址aiMj 其中:a为数组的首地址,M和N分别为二维数组行和列的元素个数。6 6.3.2 .3.2 通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素通过指针引用数组元素 C C C C C C语语语
25、语语语言言言言言言程程程程程程序序序序序序设设设设设设计计计计计计 (V VVi iis ssu uua aal ll C CC+6 66.0 00环环环环环环境境境境境境)返回本节目录返回本节目录【例6.46.4】:给定某年某月某日,将其转换成这一年的第几天并输出。此题的算法很简单,若给定的月是i,则将1、2、3、i1月的各月天数累加,再加上指定的日。但对于闰年,二月的天数29天,因此还要判定给定的年是否为闰年。为实现这一算法,需设置一张每月天数列表,给出每个月的天数,考虑闰年非闰年的情况,此表可设置成一个2行13列的二维数组,其中第1行对应的每列(设112列有效)元素是平年各月的天数,第2
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