1、第11章 數(shù)組與指針第1頁(yè)，共43頁(yè)。數(shù)組與指針指針和一維數(shù)組指針和二維數(shù)組動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)第2頁(yè)，共43頁(yè)。數(shù)組與指針 一個(gè)變量有地址，一個(gè)數(shù)組包含若干元素，每個(gè)數(shù)組元素都在內(nèi)存中占用存儲(chǔ)單元，它們都有相應(yīng)的地址。 指針變量既然可以指向變量，當(dāng)然也可以指向數(shù)組元素（把某一元素的地址放到一個(gè)指針變量中）。 數(shù)組元素的指針就是數(shù)組元素的地址。 第3頁(yè)，共43頁(yè)?？梢杂靡粋€(gè)指針變量指向一個(gè)數(shù)組元素 int a10=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19; int *p; p=&a0;等價(jià)于p=a;等價(jià)于int *p=a;或int *p=&a0;注意：數(shù)組名a不代表整個(gè)數(shù)組，只代表數(shù)組首元

2、素的地址。p=a;的作用是“把a(bǔ)數(shù)組的首元素的地址賦給指針變量p”，而不是“把數(shù)組a各元素的值賦給p”。指針與一維數(shù)組第4頁(yè)，共43頁(yè)。在引用數(shù)組元素時(shí)指針的運(yùn)算在指針指向數(shù)組元素時(shí)，允許以下運(yùn)算： 加一個(gè)整數(shù)(用+或+=)，如p+1 減一個(gè)整數(shù)(用-或-=)，如p-1 自加運(yùn)算，如p+，+p 自減運(yùn)算，如p-，-p 兩個(gè)指針相減，如p1-p2 (只有p1和p2都指向同一數(shù)組中的元素時(shí)才有意義)第5頁(yè)，共43頁(yè)。 如果指針變量p已指向數(shù)組中的一個(gè)元素，則p+1指向同一數(shù)組中的下一個(gè)元素，p-1指向同一數(shù)組中的上一個(gè)元素。 例：float a10, *p=a; 假設(shè)a0的地址為2000，則： p

3、的值為2000 p+1的值為2004 p-1的值為1996越界第6頁(yè)，共43頁(yè)。 如果的初值為&a0，則p+i和a+i就是數(shù)組元素ai的地址，或者說(shuō)，它們指向a數(shù)組序號(hào)為i的元素*(p+i)或*(a+i)是p+i或a+i所指向的數(shù)組元素，即ai。a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9pp+1,a+1 p+i,a+i p+9,a+9 *(p+i)第7頁(yè)，共43頁(yè)。通過(guò)指針引用數(shù)組元素引用一個(gè)數(shù)組元素，可以用：（） 下標(biāo)法，如ai形式；（） 指針?lè)ǎ?(a+i)或*(p+i)；其中a是數(shù)組名，p是指向數(shù)組元素的指針變量，其初值p=a。例：輸出數(shù)組中的全部元素。 假設(shè)int a5，要輸出各元素的

4、值有四種方法： 第8頁(yè)，共43頁(yè)。(1)下標(biāo)法。第9頁(yè)，共43頁(yè)。(2) 通過(guò)數(shù)組名計(jì)算數(shù)組元素地址，找出元素的值。第10頁(yè)，共43頁(yè)。(3) 用指針變量指向數(shù)組元素。雖然p和a的值都是數(shù)組的首地址，但是數(shù)組名a不能執(zhí)行增1或減1操作。因?yàn)閿?shù)組名是指針常量，代表一個(gè)地址常量，其值不能改變；指針是變量，其值可以改變。第11頁(yè)，共43頁(yè)。3種方法的比較： 第(1)和第(2)種方法執(zhí)行效率相同編譯系統(tǒng)是將ai轉(zhuǎn)換為*(a+i)處理的，即先計(jì)算元素地址。因此用第(1)和第(2)種方法找數(shù)組元素費(fèi)時(shí)較多。 第(3)種方法比第(1)、第(2)種方法快用指針變量直接指向元素，不必每次都重新計(jì)算地址，像p+這

5、樣的自加操作是比較快的這種有規(guī)律地改變地址值(p+)能大大提高執(zhí)行效率 用下標(biāo)法比較直觀，能直接知道是第幾個(gè)元素。 用地址法或指針變量的方法不直觀，難以很快地判斷出當(dāng)前處理的是哪一個(gè)元素。第12頁(yè)，共43頁(yè)。(4)指針的下標(biāo)法第13頁(yè)，共43頁(yè)。數(shù)組名和指針變量作函數(shù)參數(shù)第14頁(yè)，共43頁(yè)。第15頁(yè)，共43頁(yè)。a+i*(a+i);被調(diào)函數(shù)的形參聲明為數(shù)組類型，用指針?lè)ㄔL問(wèn)數(shù)組元素第16頁(yè)，共43頁(yè)。第17頁(yè)，共43頁(yè)。指針與二維數(shù)組 二維數(shù)組可以看作一維數(shù)組，其每個(gè)數(shù)組元素又是一個(gè)一維數(shù)組a00a01a02aa0a1a10a11a12第18頁(yè)，共43頁(yè)。a00a01a02aa0a1a10a11

6、a12第19頁(yè)，共43頁(yè)。a0可以看做3個(gè)短整型元素組成的一維數(shù)組的數(shù)組名a00a01a02a0a1a10a11a12第20頁(yè)，共43頁(yè)。 如果將二維數(shù)組名a看成一個(gè)行地址（第0行），則a+i表示二維數(shù)組第i行的地址，ai可看成一個(gè)列地址，即第i行第0列的地址。 行地址a加1（a+1），表示指向下一行；列地址ai加1（ ai +1），表示指向下一列第21頁(yè)，共43頁(yè)。二維數(shù)組的行指針與列指針i2;j3;i2;j3;注：mn個(gè)元素的二維數(shù)組第22頁(yè)，共43頁(yè)。int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;1357911131517192123a0a1a2aa+1a

7、+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針第23頁(yè)，共43頁(yè)。a代表第0行首地址a+1代表第1行首地址a+2代表第2行首地址1357911131517192123a0a1a2aa+1a+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針行指針每加1，走一行第24頁(yè)，共43頁(yè)。a+i代表行號(hào)為i的行首地址（按行變化）*(a+i)代表什么？1357911131517192123a0a1a2aa+1a+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針相當(dāng)于ai第25頁(yè)，共43頁(yè)。a0代表a00的地址a0+1代表a01的地址a0+2代表a02的地址a0+3代表a03的地址1357911131517192123a0

8、a1a2aa+1a+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針列指針每加1，走一列第26頁(yè)，共43頁(yè)。a1代表誰(shuí)的地址？a1+1代表誰(shuí)的地址？a1+2代表誰(shuí)的地址？a1+3代表誰(shuí)的地址？1357911131517192123a0a1a2aa+1a+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針第27頁(yè)，共43頁(yè)。ai+j代表誰(shuí)的地址？1357911131517192123a0a1a2aa+1a+2a0a0+1a0+2a0+3行指針列指針代表aij的地址*(ai+j)代表什么？代表元素aij*(*(a+i)+j)代表什么？與*(ai+j)等價(jià)第28頁(yè)，共43頁(yè)。第29頁(yè)，共43頁(yè)。第30頁(yè)，共43頁(yè)

9、。第31頁(yè)，共43頁(yè)。第32頁(yè)，共43頁(yè)。第33頁(yè)，共43頁(yè)。動(dòng)態(tài)數(shù)組棧堆靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)常量存儲(chǔ)區(qū)代碼區(qū)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)只讀存儲(chǔ)區(qū)低地址區(qū)高地址區(qū)第34頁(yè)，共43頁(yè)。 非靜態(tài)的局部變量是分配在內(nèi)存中的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)的，這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)是一個(gè)稱為棧的區(qū)域 C語(yǔ)言還允許建立內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配區(qū)域，以存放一些臨時(shí)用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要時(shí)隨時(shí)開(kāi)辟，不需要時(shí)隨時(shí)釋放。這些數(shù)據(jù)是臨時(shí)存放在一個(gè)特別的自由存儲(chǔ)區(qū)，稱為堆區(qū)第35頁(yè)，共43頁(yè)。 對(duì)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配是通過(guò)系統(tǒng)提供的庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要有malloc，calloc，free，realloc這4個(gè)函數(shù)。 使用這些函數(shù)，要在程序開(kāi)頭將頭文件包含到源程序中。即在用到這些函數(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)用

10、#include 指令把stdlib.h頭文件包含到程序文件中。第36頁(yè)，共43頁(yè)。函數(shù)原型為 ：void *malloc(unsigned int size); 作用：是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間(1) malloc函數(shù)例：malloc(100);開(kāi)辟100字節(jié)的臨時(shí)分配域第37頁(yè)，共43頁(yè)。注意：指針的基類型為void，即不指向任何類型的數(shù)據(jù)，只提供一個(gè)地址如果此函數(shù)未能成功地執(zhí)行（例如內(nèi)存空間不足），則返回空指針(NULL)例：int *p=NULL; p=(int *)malloc(2) 若不清楚相應(yīng)數(shù)據(jù)類型所占字節(jié)數(shù)，則 p=(int *)malloc(si

11、zeof(int)第38頁(yè)，共43頁(yè)。函數(shù)原型為 ：void *calloc(unsigned n,unsigned size); 作用：是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配n個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間，這個(gè)空間一般比較大，足以保存一個(gè)數(shù)組。用calloc函數(shù)可以為一維數(shù)組開(kāi)辟動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間，n為數(shù)組元素個(gè)數(shù)，每個(gè)元素長(zhǎng)度為size。這就是動(dòng)態(tài)數(shù)組。函數(shù)返回指向所分配域的起始位置的指針；如果分配不成功，返回NULL。(2) calloc函數(shù)例：p=calloc(50,4);開(kāi)辟504個(gè)字節(jié)的臨時(shí)分配域，把起始地址賦給指針變量p 第39頁(yè)，共43頁(yè)。函數(shù)原型為 ：void *free(void *p); 作用：是釋放指針變量所指向的動(dòng)態(tài)空間，使這部分空間能重新被其他變量使用。p應(yīng)是最近一次調(diào)用calloc或malloc函數(shù)時(shí)得到的函數(shù)返回值。(3) free函數(shù)第40頁(yè)，共43頁(yè)。函數(shù)原型為：void *realloc(void *p, unsigned int size);如果已經(jīng)通過(guò)mal