提優(yōu)增速——指針項(xiàng)目8任務(wù)1指針的概念指針與函數(shù)指針與數(shù)組目錄CONTENTS任務(wù)2任務(wù)3

課程思政1.指針部分比較復(fù)雜，同學(xué)們?cè)谡{(diào)試程序的過程中，需要培養(yǎng)自己的耐心和戰(zhàn)勝困難的意志力。2指針是開啟C語言在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、底層開發(fā)等方面重要作用的鑰匙，同學(xué)們也需要積累自己的知識(shí)、提升能力，為將來做好準(zhǔn)備。3.同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)指針部分可以采用團(tuán)隊(duì)合作的方式，增強(qiáng)同學(xué)們的集體主義精神。項(xiàng)目8：提優(yōu)增速——指針任務(wù)1指針的概念8.1.1指針及指針變量在計(jì)算機(jī)中，所有的數(shù)據(jù)都是存放在存儲(chǔ)器中的。為了便于訪問這些內(nèi)存單元，就給每個(gè)內(nèi)存單元編上了號(hào)，而把內(nèi)存單元的編號(hào)就叫做地址。在編寫C語言程序時(shí)所定義的變量，系統(tǒng)會(huì)為該變量分配一個(gè)地址，稱為變量的地址。例如，inta;floatb;假設(shè)系統(tǒng)分配給變量a兩個(gè)存儲(chǔ)單元，地址為1000和1001，分配給變量b四個(gè)存儲(chǔ)單元，地址為1002、1003、1004、1005，則a的起始地址為1000，即為a在內(nèi)存中的地址，同理1002為變量b在內(nèi)存中的地址。

1、指針變量的定義C語言規(guī)定，變量在使用之前必須先定義，指針變量也是如此。指針變量定義的一般形式：類型標(biāo)識(shí)符*變量名；其中，*表示這是一個(gè)指針變量，變量名即為定義的指針變量名，類型說明符表示本指針變量所指向的變量的數(shù)據(jù)類型。例如：int*p1;表示p1是一個(gè)指針變量，它的值是某個(gè)整型變量的地址。或者說p1指向一個(gè)整型變量。至于p1究竟指向哪一個(gè)整型變量，應(yīng)由向p1賦予的地址來決定。再如：int*p2;/*p2是指向整型變量的指針變量*/float*p3;/*p3是指向浮點(diǎn)變量的指針變量*/char*p4;/*p4是指向字符變量的指針變量*/

8.1.2指針變量的定義和引用2、指針變量的引用指針變量同普通變量一樣，使用之前不僅要定義說明，而且必須賦予具體的值。兩個(gè)有關(guān)的運(yùn)算符：*：指針運(yùn)算符，取指針變量指向地址中所存儲(chǔ)的變量。&：取地址運(yùn)算符。C語言中提供了地址運(yùn)算符&來表示變量的地址。其一般形式為：&變量名；如&a表示變量a的地址，&b表示變量b的地址。變量本身必須預(yù)先說明。.設(shè)有指向整型變量的指針變量p，如要把整型變量a的地址賦予p，可以有以下兩種方式：指針變量初始化的方法inta;int*p=&a;賦值語句的方法inta;int*p;p=&a;不允許把一個(gè)數(shù)賦予指針變量，故下面的賦值是錯(cuò)誤的：int*p;p=1000;被賦值的指針變量前不能再加“*”說明符，如寫為*p=&a也是錯(cuò)誤的。例如:inti=200,x;/*定義了兩個(gè)整型變量i,x*/int*ip;/*定義了指向整型數(shù)的指針變量ip*/ip=&i;/*i的地址賦給ip*/此時(shí)指針變量ip指向整型變量i，假設(shè)變量i的地址為1800,這個(gè)賦值可形象理解為圖8-2所示的聯(lián)系。圖8-2指針變量與變量間的關(guān)系指針運(yùn)算與一般的整數(shù)運(yùn)算是有區(qū)別的，前面剛講過的兩個(gè)運(yùn)算符“*”和“&”符號(hào)例如，inta,*p，x;p=&a;表示取變量a的地址賦值為p。x=*p；

表示取指針變量所指向的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容賦值給變量x。以上，相當(dāng)于x=a?！纠?-1】分析下面的程序。#include<stdio.h>voidmain(){inta=5,*p=&a;printf(“a=%d\n”,*p);｝3、

指針的運(yùn)算1）賦值運(yùn)算指針變量和一般變量一樣,存放在它們之中的值是可以改變的,也就是說可以改變它們的指向,例如，inti,j,*p1,*p2;i='a';j='b';p1=&i;p2=&j;則建立如圖8-2所示的聯(lián)系這時(shí)賦值表達(dá)式：p2=p1；如圖8-3所示：【例8-2】分析如下程序。#include<stdio.h>voidmain(){inta,b;int*p1,*p2;a=100;b=10;p1=&a;p2=&b;printf("a=%d,b=%d\n",a,b);printf("*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2);}程序運(yùn)行結(jié)果：【例8-3】輸入a和b兩個(gè)整數(shù)，按先大后小的順序輸出a和b。#include<stdio.h>voidmain(){int*p1,*p2,*p,a,b;scanf("%d%d",&a,&b);p1=&a;p2=&b;if(a<b){p=p1;

p1=p2;p2=p;}printf("\na=%d,b=%d\n",a,b);printf("max=%d,min=%d\n",*p1,*p2);}假設(shè)從鍵盤輸入6和10，程序運(yùn)行結(jié)果：2）算術(shù)運(yùn)算指針變量可出功現(xiàn)在表達(dá)式中,假如，intx,y，*px=&x;指針變量px指向整數(shù)x，則*px可出現(xiàn)在x能出現(xiàn)的任何地方。例如:y=*px+5;

/*表示把x的內(nèi)容加5并賦給y*/y=++*px;

/*px的內(nèi)容加上1之后賦給y，++*px相當(dāng)于++(*px)*/y=*px++;

/*相當(dāng)于y=*px;px++*/還可以出現(xiàn)，指針變量±n的形式，只有在指針變量指向數(shù)組時(shí)，才有意義。在后面相關(guān)項(xiàng)目中介紹?！緡加?xùn)練】【國考訓(xùn)練】謝謝大家的聆聽任務(wù)2指針與函數(shù)1、

指針作為函數(shù)的參數(shù)2、

指針型函數(shù)3、

函數(shù)指針1、

指針作為函數(shù)的參數(shù)函數(shù)的參數(shù)不僅可以是整型、實(shí)型、字符型等數(shù)據(jù)，還可以是指針類型。它的作用是將一個(gè)變量的地址傳送到另一個(gè)函數(shù)中?！纠?-4】題目同例8-3，即輸入的兩個(gè)整數(shù)，按大小順序輸出。今用函數(shù)處理，而且用指針類型的數(shù)據(jù)作函數(shù)參數(shù)。#include<stdio.h>voidswap(int*p1,int*p2){inttemp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;}任務(wù)2指針與函數(shù)voidmain(){inta,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf("%d%d",&a,&b);pointer_1=&a;pointer_2=&b;if(a<b)swap(pointer_1,pointer_2);printf("\nmax=%d,min=%d\n",a,b);}對(duì)程序運(yùn)行的說明：swap是用戶定義的函數(shù)，它的作用是交換兩個(gè)變量（a和b）的值。swap函數(shù)的形參p1、p2是指針變量。程序運(yùn)行時(shí)，先執(zhí)行main函數(shù)，輸入a和b的值。然后將a和b的地址分別賦給指針變量pointer_1和pointer_2，使pointer_1指向a，pointer_2指向b。如圖8-4所示。接著執(zhí)行if語句，由于a〈b，因此執(zhí)行swap函數(shù)。注意實(shí)參pointer_1和pointer_2是指針變量，在函數(shù)調(diào)用時(shí)，將實(shí)參變量的值傳遞給形參變量。采取的依然是“值傳遞”方式。因此虛實(shí)結(jié)合后形參p1的值為&a，p2的值為&b。這時(shí)p1和pointer_1指向變量a，p2和pointer_2指向變量b。如圖8-5所示。接著執(zhí)行swap函數(shù)的函數(shù)體使*p1和*p2的值互換，也就是使a和b的值互換。如圖8-6所示。函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，p1和p2不復(fù)存在（已釋放）如圖8-7所示。

【例8-5】請(qǐng)注意，不能企圖通過改變指針形參的值而使指針實(shí)參的值改變。#include<stdio.h>swap(int*p1,int*p2){int*p;p=p1;p1=p2;p2=p;}voidmain(){inta,b;int*pointer_1,*pointer_2;scanf("%d%d",&a,&b);pointer_1=&a;pointer_2=&b;if(a<b)swap(pointer_1,pointer_2);printf("\na=%d,b=%d\n",a,b);printf("\nmax=%d,min=%d\n",*pointer_1,*pointer_2);}假設(shè)從鍵盤輸入5和9，程序運(yùn)行結(jié)果：定義指針型函數(shù)的一般形式為：

類型說明符*函數(shù)名(形參表){……/*函數(shù)體*/}其中函數(shù)名之前加了“*”號(hào)表明這是一個(gè)指針型函數(shù)，即返回值是一個(gè)指針。類型說明符表示了返回的指針值所指向的數(shù)據(jù)類型。如：int*ap(intx,inty){/*函數(shù)體*/}表示ap是一個(gè)返回指針值的指針型函數(shù)，它返回的指針指向一個(gè)整型變量。2、

指針型函數(shù)

【例8-6】

本程序是通過指針函數(shù)，輸入一個(gè)1～7之間的整數(shù)，輸出對(duì)應(yīng)的星期名。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>voidmain(){inti;char*day_name(intn);printf("請(qǐng)輸入1-7的整數(shù):");scanf("%d",&i);if(i<0)exit(1);printf("對(duì)應(yīng)的星期:%2d-->%s\n",i,day_name(i));}char*day_name(intn){staticchar*name[]={"Illegalday","Monday","Tuesday","Wednesday","Thursday","Friday","Saturday","Sunday"};return((n<1||n>7)?name[0]:name[n]);}程序的運(yùn)行結(jié)果函數(shù)指針變量定義的一般形式為：類型說明符

（*指針變量名）（）；其中“類型說明符”表示被指函數(shù)的返回值的類型?！?*指針變量名)”表示“*”后面的變量是定義的指針變量。最后的空括號(hào)表示指針變量所指的是一個(gè)函數(shù)。例如：int(*pf)();表示pf是一個(gè)指向函數(shù)入口的指針變量，該函數(shù)的返回值(函數(shù)值)是整型。

3、

函數(shù)指針

【例8-7】本例用來說明用指針形式實(shí)現(xiàn)對(duì)函數(shù)調(diào)用的方法。#include<stdio.h>intmax(inta,intb){if(a>b)returna;elsereturnb;}voidmain(){intmax(inta,intb);int(*pmax)();intx,y,z;pmax=max;printf("inputtwonumbers:\n");scanf("%d%d",&x,&y);z=(*pmax)(x,y);printf("maxmum=%d",z);}【國考訓(xùn)練】【國考訓(xùn)練】謝謝大家的聆聽任務(wù)3指針與數(shù)組

1、

指向數(shù)組元素的指針2、

通過指針引用數(shù)組元素3、

數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)4、

指針數(shù)組5、main函數(shù)的參數(shù)一個(gè)變量有一個(gè)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。所謂數(shù)組的指針是指數(shù)組的起始地址，數(shù)組元素的指針是數(shù)組元素的地址。1、

指向數(shù)組元素的指針定義一個(gè)指向數(shù)組元素的指針變量的方法，與以前介紹的指針變量相同。例如：inta[10]；/*定義a為包含10個(gè)整型數(shù)據(jù)的數(shù)組*/int*p；/*定義p為指向整型變量的指針*/下面是對(duì)指針變量賦值：p=&a[0];把a(bǔ)[0]元素的地址賦給指針變量p。也就是說，p指向a數(shù)組的第0號(hào)元素。如圖8-8所示。任務(wù)3指針與數(shù)組

C語言規(guī)定，數(shù)組名代表數(shù)組的首地址，也就是第0號(hào)元素的地址。因此，下面兩個(gè)語句等價(jià)：p=&a[0];p=a;在定義指針變量時(shí)可以賦給初值：int*p=&a[0];它等效于：int*p;p=&a[0];當(dāng)然定義時(shí)也可以寫成：int*p=a;

注意：p,a,&a[0]均指向同一單元，它們是數(shù)組a的首地址，也是0號(hào)元素a[0]的首地址。應(yīng)該說明的是p是變量，而a,&a[0]都是常量。所以在程序設(shè)計(jì)中，p++;是對(duì)的，而寫a++;或&a[0]++;都是錯(cuò)誤的。數(shù)組指針變量說明的一般形式為：類型說明符*指針變量名；其中類型說明符表示所指數(shù)組的類型。

C語言規(guī)定：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。引入指針變量后，就可以用兩種方法來訪問數(shù)組元素了。如果p的初值為&a[0],則：（1）p+i和a+i就是a[i]的地址，或者說它們指向a數(shù)組的第i個(gè)元素。如圖8-9所示（2）*(p+i)或*(a+i)就是p+i或a+i所指向的數(shù)組元素，即a[i]。例如，*(p+5)或*(a+5)就是a[5]。（3）指向數(shù)組的指針變量也可以帶下標(biāo)，如p[i]與*(p+i)等價(jià)。根據(jù)以上敘述，引用一個(gè)數(shù)組元素可以用：（1）下標(biāo)法，即用a[i]形式訪問數(shù)組元素。在前面介紹數(shù)組時(shí)都是采用這種方法。（2）指針法，即采用*(a+i)或*(p+i)形式，用間接訪問的方法來訪問數(shù)組元素，其中a是數(shù)組名，p是指向數(shù)組的指針變量，即p=a。2、

通過指針引用數(shù)組元素

【例8-8】輸出數(shù)組中的全部元素。（下標(biāo)法）#include<stdio.h>voidmain(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++)a[i]=i;for(i=0;i<10;i++)printf("a[%d]=%d\n",i,a[i]);｝程序運(yùn)行結(jié)果：

【例8-9】輸出數(shù)組中的全部元素。（通過數(shù)組名計(jì)算元素的地址，找出元素的值）#include<stdio.h>voidmain(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++)*(a+i)=i;for(i=0;i<10;i++)printf("a[%d]=%d\n",i,*(a+i));}程序運(yùn)行結(jié)果：【例8-10】輸出數(shù)組中的全部元素。（用指針變量指向元素）#include<stdio.h>voidmain(){inta[10],i,*p;p=a;for(i=0;i<10;i++)*(p+i)=i;for(i=0;i<10;i++)printf("a[%d]=%d\n",i,*(p+i));}程序運(yùn)行結(jié)果同【例8-9】?！纠?-11】輸出數(shù)組中的全部元素(借助指針的累增變化找出元素的值)。

#include<stdio.h>voidmain(){inta[10],i,*p=a;for(i=0;i<10;){*p=i;printf("a[%d]=%d\n",i++,*p++);}}程序運(yùn)行結(jié)果同【例8-9】。

幾個(gè)注意的問題：（1）指針變量可以實(shí)現(xiàn)本身的值的改變。如p++是合法的；而a++是錯(cuò)誤的。因?yàn)閍是數(shù)組名，它是數(shù)組的首地址，是常量。（2）從上例可以看出，雖然定義數(shù)組時(shí)指定它包含10個(gè)元素，但指針變量可以指到數(shù)組以后的內(nèi)存單元，系統(tǒng)并不認(rèn)為非法。（3）*p++，由于++和*同優(yōu)先級(jí)，結(jié)合方向自右而左，等價(jià)于*(p++)。（4）*(p++)與*(++p)作用不同。若p的初值為a，則*(p++)等價(jià)a[0]，*(++p)等價(jià)a[1]。（5）(*p)++表示p所指向的元素值加1。（6）如果p當(dāng)前指向a數(shù)組中的第i個(gè)元素，則：*(p--)相當(dāng)于a[i--]；*(++p)相當(dāng)于a[++i]；*(--p)相當(dāng)于a[--i]。要注意指針變量的當(dāng)前值。請(qǐng)看下面的程序。【例8-12】閱讀下面的程序，分析程序輸出的結(jié)果，查找出錯(cuò)誤的原因

。

#include<stdio.h>voidmain(){int*p,i,a[10];p=a;for(i=0;i<10;i++)*p++=i;for(i=0;i<10;i++)printf("a[%d]=%d\n",i,*p++);}

數(shù)組名可以作函數(shù)的實(shí)參和形參。如：#include<stdio.h>voidmain(){intarray[10];…………f(array,10);…………}3、

數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)

f(intarr[],intn){…………}array為實(shí)參數(shù)組名，arr為形參數(shù)組名。數(shù)組名就是數(shù)組的首地址，實(shí)參向形參傳送數(shù)組名實(shí)際上就是傳送數(shù)組的地址，形參得到該地址后也指向同一數(shù)組。這就好象同一件物品有兩個(gè)彼此不同的名稱一樣?！纠?-13】數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)實(shí)例。#include<stdio.h>voiddata_put(int*str,intn){inti;for(i=0;i<n;i++)printf("%3d",*(str+i));printf("\n");}voidmain(){inta[6]={1,2,3,4,5,6};data_put(a,6);}

歸納起來，實(shí)參與形參的對(duì)應(yīng)關(guān)系有以下4種，如表8-1所示。

實(shí)參形參數(shù)組名數(shù)組名數(shù)組名指針變量指針變量數(shù)組名指針變量指針變量在C語言中，可以用兩種方法訪問一個(gè)字符串。（1）用字符數(shù)組存放一個(gè)字符串，然后輸出該字符串。（2）用字符串指針指向一個(gè)字符串?！纠?-14】用字符數(shù)組存放一個(gè)字符串。#include<stdio.h>voidmain(){charstring[]=”IloveChina!”;/*字符數(shù)組存放字符串*/printf("%s\n",string);

/*整體引用輸出*/}2、

字符指針

【例8-15】字符指針的應(yīng)用。#include<stdio.h>voidmain(){char*str=”IloveChina!”;/*字符指針string指向字符串*/printf("%s\n",str);

/*整體引用輸出*/}運(yùn)行結(jié)果同例8-14。對(duì)指向字符變量的指針變量應(yīng)賦予該字符變量的地址。如：charc,*p=&c;表示p是一個(gè)指向字符變量c的指針變量。而：char*s="CLanguage";則表示s是一個(gè)指向字符串的指針變量。把字符串的首地址賦予s。再例如：char*s="CLanguage";等效于：char*s;s="CLanguage";【例8-16】輸出字符串中n個(gè)字符后的所有字符。#include<stdio.h>voidmain(){char*p,*ps="thisisabook";/*把字符串首地址賦予ps*/inti,n=10;p=ps;

/*把ps原值保存下來*/ps=ps+n;/*ps+10后，指向字符"b"*/printf("%s\n",ps);for(i=0;p[i]!='\0';i++)printf("%c",p[i]);/*逐個(gè)引用*/printf("\n");}運(yùn)行結(jié)果為：【例8-17】用指針方法，求字符串長度。#include<stdio.h>voidmain(){char*p,str[80];intn;printf("輸入字符串：");gets(str);p=str;while(*p!='\0')p++;n=p-str;printf("字符串：%s的長度=%d\n",str,n);}