2025/10/91C++高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)第6章指針和引用

北京郵電大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院指針（Pointer）是C++和C的一種數(shù)據(jù)類型。很多其他高級(jí)語言也有類似的數(shù)據(jù)類型。引用（Reference）則是C++所特有的一種數(shù)據(jù)類型。指針和引用在概念上和使用上都有相似之處，但是也有重要的差別。2025/10/9-2-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院第六章指針和引用6.1指針的概念6.2指針的運(yùn)算6.3指針訪問動(dòng)態(tài)內(nèi)存6.4指向結(jié)構(gòu)體的指針6.5引用概念6.6指針和引用作為函數(shù)的參數(shù)6.7指針和引用作為函數(shù)的返回值6.8指針和字符串6.9通過指針訪問數(shù)組2025/10/9-3-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院6.1指針的概念

2025/10/94北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-5-6.1.1

指針和指針變量指針是變量的地址?；蛘哒f是在內(nèi)存中，存放某種類型變量的地址。例如，定義了整型變量a，a的地址就是一個(gè)指針。也可以不定義任何變量，只是指定內(nèi)存某個(gè)地址開始（如0x00430100）的4個(gè)字節(jié)存放整型變量，這樣的地址也是指針。存放指針的變量就是指針變量。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-6-6.1.1

指針和指針變量當(dāng)聲明了一個(gè)指針變量后，確定了三件事：變量本身在內(nèi)存中所分配的地址和字節(jié)數(shù)，指針變量總是占有4個(gè)字節(jié)；系統(tǒng)允許的地址范圍，以及地址單元內(nèi)可以存放的內(nèi)容；指針變量可以進(jìn)行的運(yùn)算。訪問指針變量時(shí)，只能看到地址。只有通過這個(gè)地址，才能訪問地址單元中的內(nèi)容。這樣的訪問稱為對(duì)于內(nèi)存單元的間接訪問。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-7-6.1.2指針變量的聲明和初始化指針變量聲明的格式是：

<類型名>*變量名1,*變量名2;例如：

int*va1,*va2; char*ch1,*ch2;指針變量在聲明后，變量的值（地址）是隨機(jī)的。這樣的指針變量是不能安全的使用的。因?yàn)槠渲械碾S機(jī)地址完全可能不是有效的數(shù)據(jù)地址。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-8-6.1.2指針變量的聲明和初始化在聲明指針變量時(shí)的“*”，有兩個(gè)含義：聲明變量va1、va2、ch1、ch2都是指針變量；說明變量va1和va2的類型是（int*）型，即指向整型變量的指針。va1和va2所指定的地址單元中，只能存放整型數(shù)據(jù)。類似地，ch1和ch2的類型是（char*）型，它們所指定的地址單元中，只能存放字符。指針變量都是有類型的.指針變量的類型就是它所指定的地址單元中存放的數(shù)據(jù)的類型。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-9-6.1.2指針變量的聲明和初始化指針變量的初始化有兩種方法：在聲明時(shí)的初始化和聲明后的初始化。聲明指針變量時(shí)就進(jìn)行初始化的格式是：

<類型名>*指針變量名=&變量名;其中的變量名應(yīng)該是已經(jīng)聲明或定義的同類型變量名。例如：

charch1=’Y’,ch2=’A’; char*pch1=&ch1,*pch2=&ch2;2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-10-6.1.2指針變量的聲明和初始化也可以在聲明指針變量后，用賦值的方式對(duì)它們進(jìn)行初始化。例如：

inti1=’Y’,i2=’A’; int*pi1,*pi2; pi1=&i1; pi2=&i2;沒有初始化指針變量是不可以使用的。編譯帶有這樣的指針變量的程序，編譯系統(tǒng)會(huì)給出警告，而運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

6.2指針的運(yùn)算

2025/10/9-11-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院6.2指針的運(yùn)算表6.1指針的運(yùn)算2025/10/9-12-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-13-6.2.1指針的賦值運(yùn)算指針的賦值運(yùn)算一定是地址的賦值。用來對(duì)指針變量賦值的可以是：同類型變量的地址；同類型的已經(jīng)初始化的指針變量；其他同類型的指針。此外，也可以用0或者NULL對(duì)指針變量賦值。使得變量包含的是“空指針”，即不指向任何的內(nèi)存物理地址。必須注意：不同類型的指針是不可以互相賦值的。在指針賦值時(shí)，不存在類型自動(dòng)轉(zhuǎn)換的機(jī)制。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-14-

例6.1觀察以下指針賦值運(yùn)算的結(jié)果。如果將注釋去掉，結(jié)果將如何？#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intva1=100,*pva1;floatvf1='A',*pvf1,*pvf2;int*pva2=NULL;cout<<"valueofpva1is"<<pva2<<endl;pva1=&va1;pvf1=pvf2=&vf1;cout<<pva1<<""<<&va1<<endl;cout<<pvf1<<""<<pvf2<<endl;//pvf1=pva1;}valueofpva1is0x000000000x0012FF7C0x0012FF7C0x0012FF740x0012FF74注釋去掉會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-15-6.2.2間接引用運(yùn)算

間接引用運(yùn)算符“*”是一種一元算符，它和指針變量連用，對(duì)指針?biāo)赶虻膬?nèi)存地址單元進(jìn)行間接訪問。使用的格式是：

*指針變量如果指針變量iptr指向整型變量va，*iptr就是變量va的內(nèi)容2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-16-

例6.2對(duì)變量的直接訪問和間接訪問：寫出以下程序運(yùn)行結(jié)果。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){charch1='a',*ch;intk1=100;ch=&ch1; //指針ch指向變量ch1cout<<"*ch="<<*ch<<endl; //間接訪問*ch='B';cout<<"ch1="<<ch1<<endl; //直接訪問

ch1=k1;cout<<"*ch="<<*ch<<endl; //間接訪問

}運(yùn)行結(jié)果:*ch=ach1=B*ch=d2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-17-

例6.3定義指向指針的指針變量。觀察對(duì)這種指針變量間接訪問的結(jié)果。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intva=100,*pva,**ppva;//ppva是指向指針的指針

intk1=100;pva=&va;cout<<"*pva="<<*pva<<endl; //間接訪問結(jié)果是整型數(shù)

ppva=&pva;cout<<"*ppva="<<*ppva<<endl;//間接訪問結(jié)果是地址

cout<<"pva="<<pva<<endl; //就是指針pva的內(nèi)容}運(yùn)行結(jié)果:*pva=100*ppva=0x0012FF7Cpva=0x0012FF7C

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-18-6.2.2間接引用運(yùn)算2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-19-6.2.3指針的算術(shù)運(yùn)算

指針可以進(jìn)行的算術(shù)運(yùn)算只有加法和減法。指針可以和一個(gè)整數(shù)n做加法或者減法運(yùn)算。指針p和整數(shù)n相加(相減)的含義是指向當(dāng)前指向位置p的前方或后方第n個(gè)數(shù)據(jù)的地址。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-20-

例6.3通過指針的間接訪問，輸出下標(biāo)為偶數(shù)的數(shù)組元素的值。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intk1[10]={11,24,37,44,58,66,79,86,93,108},*k;k=&k1[0]; for(inti=0;i<10;i=i+2)

cout<<"k1["<<i<<"]="<<*(k+i)<<"";cout<<endl;}

運(yùn)行結(jié)果:K1[0]=11k1[2]=37….

數(shù)組第一個(gè)元素（下標(biāo)為0）的地址賦值給指針k

每次循環(huán)，指針加22025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-21-6.2.3指針的算術(shù)運(yùn)算指針和指針的直接加法是沒有意義的，也是不允許的。指針和指針的減法是可以進(jìn)行的，其意義是求出兩個(gè)指針之間可以存放幾個(gè)指定類型的數(shù)據(jù)。不允許用一個(gè)整數(shù)減一個(gè)指針。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-22-6.2.4指針的關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算

相同類型的指針可以進(jìn)行各種關(guān)系運(yùn)算。比較兩個(gè)指針相等還是不相等。進(jìn)行指針“大于”、“小于”的比較，只是要判定指針在內(nèi)存中的相對(duì)位置。指針和一般的整數(shù)比較是沒有意義的，也是不允許的。惟一可以和指針比較的整數(shù)是0。通過指針和0的比較來判定指針本身是不是空指針。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-23-6.2.5void類型指針

void類型的指針就是“無類型”指針。聲明的方式如下： void*<指針名>;void類型的指針變量中存放的也是內(nèi)存的地址，但是不指定這個(gè)地址單元內(nèi)的數(shù)據(jù)的類型。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-24-6.2.5void類型指針

void類型的指針的使用：任何其他類型的指針都可以賦值給void指針。必須注意，這樣賦值后的void指針的類型仍然是void。void類型指針不可以直接賦值給任何其他類型的指針。無論何時(shí)，void指針都不可以通過間接引用來訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。要通過void類型指針訪問內(nèi)存的數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行指針類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，才可以通過指針間接引用訪問內(nèi)存數(shù)據(jù)。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-25-void類型指針

void類型指針還有一個(gè)具體的應(yīng)用：顯示字符指針的內(nèi)容。除了字符指針外，其他指針都可以直接用cout語句來輸出地址值。但是，用cout輸出字符指針時(shí)，則是輸出它所指向的字符串?？梢詫⒆址羔槒?qiáng)制轉(zhuǎn)換為void指針，再用cout語句輸出，就可以看到地址值。如：char*pch="HelloC++";cout<<pch<<endl;cout<<(void*)pch<<endl;

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-26-

例6.4

使用memcpy通用復(fù)制函數(shù)復(fù)制數(shù)組。

#include<iostream>usingnamespacestd;#include<string.h>voidmain(){charsrc[10]="012345678";chardest[10];char*pc=(char*)memcpy(dest,src,10);

cout<<pc<<endl;ints1[3]={1,2,3};intd1[3];int*pi=(int*)memcpy(d1,s1,12);

cout<<*pi<<""<<*(pi+1)<<""<<*(pi+2)<<endl;}

運(yùn)行結(jié)果:012345678123

復(fù)制字符數(shù)據(jù)，10個(gè)字節(jié)復(fù)制整型數(shù)據(jù)，12個(gè)字節(jié)2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-27-6.2.6指針類型轉(zhuǎn)換實(shí)際應(yīng)用的指針變量都是有類型的，指針類型就是指針?biāo)傅牡刂房臻g所存放的數(shù)據(jù)的類型。除了void指針，不同類型的指針是不可以自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換的，也就不能進(jìn)行賦值運(yùn)算。在例6-1中的語句pvf1=pva1(整型指針賦值給float指針)就是有語法錯(cuò)誤的語句。指針類型不僅不能自動(dòng)轉(zhuǎn)換，也不能進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-28-指針類型轉(zhuǎn)換若pch是字符指針，p是double類型指針，以下的語句：

pch=static_cast<char*>(p);在編譯時(shí)有語法錯(cuò)誤：“不能將double*轉(zhuǎn)換為char*”，也就是說指針的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換也是不允許的。但是，如果使用C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換：pch=(char*)p;在編譯時(shí)沒有語法錯(cuò)誤，僅在執(zhí)行時(shí)有問題。所以，還是要使用static_cast來進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。唯一允許的是void指針和其它指針類型之間的轉(zhuǎn)換2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-29-//例6-5利用格式控制符hex可以顯示整數(shù)的機(jī)器數(shù)的程序#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain() floatf=1.0; float*fPtr=&f;//浮點(diǎn)指針

void*fv=&f; int*iPtr=static_cast<int*>(fv); //浮點(diǎn)變量地址賦給整型指針

cout<<f<<endl <<"iPtr:"<<iPtr<<"=>"<<*iPtr <<"=>"<<hex<<*iPtr<<endl <<"fPtr:"<<fPtr<<"=>"<<*fPtr<<endl;} 6.3指針訪問動(dòng)態(tài)內(nèi)存2025/10/9-30-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院指針訪問動(dòng)態(tài)內(nèi)存

動(dòng)態(tài)內(nèi)存是在程序執(zhí)行時(shí)才可以申請(qǐng)、使用和釋放的內(nèi)存。也就是存放動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域。存放動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為“堆”，動(dòng)態(tài)內(nèi)存也稱為堆內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存不能通過變量名來使用，而只能通過指針來使用。2025/10/9-31-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-32-6.3.1動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放C++中通過運(yùn)算符new申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存，運(yùn)算符delete釋放動(dòng)態(tài)內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)運(yùn)算符new的使用格式：

new<類型名>(初值)運(yùn)算的結(jié)果：如果申請(qǐng)成功，返回指定類型內(nèi)存的地址；如果申請(qǐng)失敗，返回NULL指針。動(dòng)態(tài)內(nèi)存使用完畢后，要用delete運(yùn)算來釋放。delete運(yùn)算符使用格式：

delete<指針名>;

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-33-6.3.2動(dòng)態(tài)數(shù)組空間的申請(qǐng)和釋放申請(qǐng)動(dòng)態(tài)一維數(shù)組時(shí)，要在new表達(dá)式中加上申請(qǐng)數(shù)組的大?。簄ew<類型名>[常量表達(dá)式];注意：在動(dòng)態(tài)申請(qǐng)數(shù)組空間時(shí)，不可以對(duì)數(shù)組進(jìn)行初始化。也可以申請(qǐng)二維數(shù)組的空間：int(*pi_marray)[4];pi_marray=newint[3][4];釋放動(dòng)態(tài)數(shù)組空間都用相同的表達(dá)式：delete[]<指針名>;

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-34-6.3.3內(nèi)存泄漏和指針懸掛

內(nèi)存泄漏是指動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存空間，沒有正常釋放，但是也不能繼續(xù)使用的情況。如：char*ch1;ch1=newchar('A');char*ch2=newchar;ch1=ch2;原來為ch1所申請(qǐng)的存放字符A的空間就不可能再使用了，產(chǎn)生了內(nèi)存泄漏。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-35-6.3.3內(nèi)存泄漏和指針懸掛讓指針指向一個(gè)已經(jīng)釋放的空間，即所謂的指針懸掛(Dangling)。如：char*ch1,*ch2;ch1=newchar;ch2=ch1;*ch2='B';deletech1;指針ch2就是指向了一個(gè)已經(jīng)釋放的地址空間，形成指針懸掛。如果還要用deletech2;語句來釋放ch2所指向的空間，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤。6.4指向結(jié)構(gòu)體的指針2025/10/9-36-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院

指向結(jié)構(gòu)體的指針定義變量時(shí)，我們可以定義指向int型的指針變量，類似的，可以有指向新定義的結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)類型的指針變量。聲明了指向結(jié)構(gòu)的指針后，必須對(duì)指針初始化。現(xiàn)在我們知道對(duì)于指針的初始化有兩種方法：其一是用已經(jīng)定義的變量地址來初始化，其二是用new申請(qǐng)一個(gè)地址來對(duì)指針賦值。2025/10/9-37-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-38-具體對(duì)結(jié)構(gòu)指針來說:（1）可以將結(jié)構(gòu)變量的地址賦給結(jié)構(gòu)指針，使用取地址“&”操作，得到結(jié)構(gòu)變量的地址，這個(gè)地址就是結(jié)構(gòu)的第一個(gè)成員的地址。例如：structstudent //聲明新的數(shù)據(jù)類型{longnum; //學(xué)號(hào)

charname[20]; //姓名

floatscore; //成績(jī)};studentstu={20041118,"LiLi",'F',18}; //定義結(jié)構(gòu)變量并初始化student*ps=&stu; //定義結(jié)構(gòu)指針并初始化2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-39-（2）使用new操作在堆中給結(jié)構(gòu)指針分配空間。例如： student*ps=newstudent; //定義結(jié)構(gòu)指針用動(dòng)態(tài)地址初始化

用結(jié)構(gòu)指針訪問結(jié)構(gòu)成員時(shí)，用箭頭操作符代替原來的點(diǎn)操作符對(duì)結(jié)構(gòu)體成員進(jìn)行操作。比如，把學(xué)生的成績(jī)輸出顯示，語句如下： cout<<ps->score;

其中，ps->score等價(jià)于(*ps).score。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-40-解：說明：每個(gè)員工的信息包括姓名、工作證號(hào)、薪水，定義為結(jié)構(gòu)類型。定義結(jié)構(gòu)指針并讓它的指向確定，通過結(jié)構(gòu)指針訪問結(jié)構(gòu)成員，輸出顯示員工的信息。//例6-6結(jié)構(gòu)指針的定義和使用#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;structEmployee{charname[20];unsignedlongid;floatsalary;};例6-6結(jié)構(gòu)指針的定義和使用。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-41-voidmain(){Employeepr1;Employee*prPtr;prPtr=&pr1;strcpy(prPtr->name,"zhangsan");prPtr->id=98001;prPtr->salary=3350.0;cout<<prPtr->name<<""<<prPtr->id<<""<<prPtr->salary<<endl;}程序運(yùn)行結(jié)果：zhangsan9800133506.5引用概念2025/10/9-42-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-43-引用概念引用（Reference）是C++中新引入的概念，也是C語言中不存在的數(shù)據(jù)類型。

引用是變量或者其他編程實(shí)體（如對(duì)象）的別名。因此，引用是不可以單獨(dú)定義的。如圖6.4(a)所示，變量A在內(nèi)存中有自己的地址，而A的引用B實(shí)際上就是變量A，只是A的另外一個(gè)名字。

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-44-6.5.1引用的聲明引用是通過運(yùn)算符&來定義的，定義的格式如下：

<類型名>&引用名=變量名;其中的變量名必須是已經(jīng)定義的，并且和引用的類型必須相同。例如：

intsomeInt; int&refInt=someInt;必須注意：引用必須在聲明的時(shí)候就完成初始化，不可以先聲明引用，然后再用另一個(gè)語句對(duì)它初始化。

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-45-引用有以下的特點(diǎn)：引用不能獨(dú)立存在，它只是其他變量的別名；引用必須在聲明的同時(shí)就初始化；引用一旦定義，引用關(guān)系就不可以更改，即B若是A的引用，就不可能是其他變量的引用；引用的類型就是相關(guān)的變量的類型，引用的使用和變量的使用相同。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-46-

例6-7引用的使用。觀察以下程序的結(jié)果。

#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intintA=10;int&refA=intA;cout<<"引用的值和相關(guān)變量值相同:refA="<<refA<<endl;refA=5;cout<<"引用的變化，則相關(guān)變量也變化：intA="<<intA<<endl;cout<<"引用的地址和相關(guān)變量地址相同：intA的地址＝"<<&intA<<endl;cout<<"引用的地址和相關(guān)變量地址相同：refA的地址＝"<<&refA<<endl;}6.5.2

引用的使用2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-47-

引用的值和相關(guān)變量值相同: refA=10引用的變化，則相關(guān)變量也變化： intA=5引用的地址和相關(guān)變量地址相同： intA的地址＝0x0012FF7C引用的地址和相關(guān)變量地址相同： refA的地址＝0x0012FF7C程序的結(jié)果6.6指針和引用作為函數(shù)的參數(shù)

2025/10/9-48-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-49-指針和函數(shù)在程序設(shè)計(jì)中，指針有很多應(yīng)用。其中之一就是用指針作為函數(shù)的參數(shù)，從而形成了C++函數(shù)調(diào)用中的另一種調(diào)用方式：地址調(diào)用。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-50-6.6.1指針作為函數(shù)的參數(shù)用指針作為函數(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)地址調(diào)用，必須滿足以下條件：函數(shù)的形式參數(shù)是指針變量；函數(shù)的實(shí)參數(shù)是內(nèi)存的地址，具體來說可以是數(shù)組名、變量的地址、用變量地址初始化的指針；形參指針類型和實(shí)參地址類型必須相同。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-51-6.6.1指針作為函數(shù)的參數(shù)滿足以上條件后，這樣的函數(shù)調(diào)用在使用上有以下的特點(diǎn)：實(shí)參傳遞給形參的是內(nèi)存的地址，所以形參指針指向?qū)崊⒆兞?；形參指針通過間接引用，直接訪問實(shí)參變量，包括改變實(shí)參變量的值；函數(shù)調(diào)用后，可以保留對(duì)實(shí)參變量的操作結(jié)果，如果有多個(gè)實(shí)參，就可以有多個(gè)實(shí)參變量在函數(shù)調(diào)用中得到修改。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-52-

例6.8

編寫數(shù)據(jù)交換的函數(shù)。在main中調(diào)用這個(gè)函數(shù)，交換main中定義的變量。

#include<iostream>usingnamespacestd;voidSwap(int*a,int*b);voidmain(){ intx(5),y(10);

cout<<"主函數(shù)變量的值：

x="<<x<<"y="<<y<<endl; Swap(&x,&y); cout<<"返回后變量的值：

x="<<x<<"y="<<y<<endl;}voidSwap(int*a,int*b){ intt; t=*a; *a=*b; *b=t;cout<<"函數(shù)中完成了交換：*a="<<*a<<"*b="<<*b<<endl;}

運(yùn)行結(jié)果:主函數(shù)變量的值：x=5y=10函數(shù)中完成了交換：*a=10*b=5返回后變量的值：

x=10y=5

變量的地址作為實(shí)參數(shù)指針變量作為形式參數(shù)2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-53-6.6.1指針作為函數(shù)的參數(shù)程序中用變量x和y的地址作實(shí)參，傳遞給指針a和b，如圖6.1(a)。通過間接引用*a和*b進(jìn)行交換，實(shí)際上就是x和y進(jìn)行交換，如圖6.1(b)。

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-54-6.6.2引用作為函數(shù)參數(shù)引用使用最多的場(chǎng)合是作為函數(shù)的形式參數(shù)。引用作為函數(shù)的形式參數(shù)具有以下的特點(diǎn)：引用作為形式參數(shù)時(shí)，實(shí)參數(shù)是相同類型的變量；引用作為形式參數(shù)，參數(shù)傳遞屬于地址傳遞；引用作為形式參數(shù)時(shí)，在函數(shù)中并不產(chǎn)生實(shí)參數(shù)的副本，形式參數(shù)的引用和實(shí)參數(shù)的變量實(shí)際上是同一個(gè)實(shí)體；函數(shù)對(duì)引用的操作，也是對(duì)實(shí)參變量的操作，函數(shù)調(diào)用可以改變實(shí)參數(shù)的值。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-55-

例6.9用引用作為形式參數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用，交換兩個(gè)實(shí)參數(shù)。

#include<iostream>usingnamespacestd;voidswap_1(int&x,int&y) //引用作為形式參數(shù){intj;j=x;x=y;y=j;}voidmain(){inta=12345,b=54321;cout<<"函數(shù)調(diào)用前：a="<<a<<"b="<<b<<endl;swap_1(a,b); //變量作為實(shí)參數(shù)

cout<<"函數(shù)調(diào)用后：a="<<a<<"b="<<b<<endl;}

函數(shù)調(diào)用前：a=12345b=54321

函數(shù)調(diào)用后：a=54321b=123452025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-56-6.6.2引用作為函數(shù)參數(shù)使用引用作為形式參數(shù)還需要注意：如果實(shí)參數(shù)需要保護(hù)，可以使用“常引用”作為形式參數(shù)；用引用作形參和用變量作形參是有區(qū)別的，但是，對(duì)于這兩種情況，實(shí)參數(shù)可能相同。例如，函數(shù)swap(inta,intb)和swap(int&a,int&b)看起來是兩個(gè)可以區(qū)分的重載函數(shù)。但是，都可以用整型變量x和y來調(diào)用：swap(x,y)，因此，實(shí)際上是不可區(qū)分的，函數(shù)swap(inta,intb)和swap(int&a,int&b)不是可以區(qū)分的重載函數(shù)。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-57-6.6.3常指針和常引用常指針是指向常量的指針（PointertoConstantdata）的習(xí)慣說法。就是規(guī)定指針?biāo)赶虻膬?nèi)容不可以通過指針的間接引用來改變。常指針說明的格式是：

const<類型名>*<指針名>;

例如：constint*ptint;指針ptint的類型是(constint*)，也就是指向一個(gè)恒定的整型數(shù)。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-58-

例6.10常指針示例。觀察以下程序的運(yùn)行。

#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intia=10,ib=20;constint*ptint; ptint=&ia; //用ia地址初始化cout<<*ptint<<endl;ptint=&ib; //改變?yōu)閕b的地址ib=ib+100; //ib本身仍然可以改變cout<<*ptint<<endl;//*ptint=100; //語句錯(cuò)誤：左值是常量}

運(yùn)行結(jié)果:10

120常指針聲明注釋去掉會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-59-6.6.4指針的指針作為函數(shù)的參數(shù)如果一定要改變實(shí)參指針的值，可以用指針變量的地址作實(shí)參，形式參數(shù)就應(yīng)該是指針的指針。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-60-

例6.12

指針變量指向一個(gè)數(shù)組。用指針變量作為實(shí)參調(diào)用一個(gè)函數(shù)。在函數(shù)中指針指向數(shù)組的第二個(gè)元素。觀察函數(shù)返回后，實(shí)參指針值有無變化。

#include<iostream>usingnamespacestd;voidMove(int*a);voidmain(){ intx[5]={10,20,30,40,50},*px=x; cout<<"調(diào)用前的*px="<<*px<<endl;

Move(px); cout<<"調(diào)用后的px"; if(px==x)cout<<"沒有變化，*px還是"<<*px<<endl; elsecout<<"也向前移動(dòng)，*px變?yōu)?<<*px<<endl;}voidMove(int*a){ a=a+1;cout<<"函數(shù)中完成了指針移動(dòng)：*a="<<*a<<endl;}

運(yùn)行結(jié)果:調(diào)用前的*px=10

函數(shù)中完成了指針移動(dòng)：*a=20調(diào)用后的px沒有變化*px還是10

指針作為實(shí)參數(shù)指針變量作為形式參數(shù)2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-61-

例6.13修改例6.12，使得實(shí)參指針返回后，指向新的地址。#include<iostream>usingnamespacestd;voidMove(int**a); voidmain(){ intx[5]={10,20,30,40,50},*px=x; cout<<"調(diào)用前的*px="<<*px<<endl; Move(&px); cout<<"調(diào)用后的px"; if(px==x)cout<<"沒有變化，*px還是"<<*px<<endl; elsecout<<"也向前移動(dòng)，*px變?yōu)?<<*px<<endl;}voidMove(int**a){ *a=*a+1; cout<<"函數(shù)中完成了指針移動(dòng)：**a="<<**a<<endl; }運(yùn)行結(jié)果:調(diào)用前的*px=10

函數(shù)中完成了指針移動(dòng)：**a=20調(diào)用后的px也向前移動(dòng)，*px變?yōu)?0

指針的地址作為實(shí)參數(shù)指針的指針作為形式參數(shù)6.7指針和引用作為函數(shù)的返回值

2025/10/9-62-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-63-6.7.1指針函數(shù)如果一個(gè)函數(shù)的返回值是指針，則這樣的函數(shù)稱為指針函數(shù)。如：

int*func01(intk);

函數(shù)func01返回一個(gè)指向整型數(shù)據(jù)的指針。返回指針，實(shí)際就是返回一個(gè)內(nèi)存的地址。要注意：不能返回函數(shù)中局部變量的地址。這樣的地址處于內(nèi)存的堆棧區(qū)，是所有函數(shù)公用的區(qū)域。其中的數(shù)據(jù)是不穩(wěn)定的，可能因?yàn)槠渌瘮?shù)的執(zhí)行而發(fā)生改變。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-64-

例6-15一個(gè)指針函數(shù)完成一個(gè)數(shù)組的倒序。源數(shù)組由函數(shù)參數(shù)傳遞，倒序后的數(shù)組地址由指針函數(shù)返回。#include<iostream>usingnamespacestd;int*reverse(intconst*list,constintsize) //指針函數(shù){intresult[6]; //函數(shù)中定義的局部數(shù)組

for(inti=0,j=size-1;i<size;i++,j--){result[j]=list[i];}returnresult; //返回局部數(shù)組的地址}2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-65-

voidprintArray(intconst*list,constintsize){for(inti=0;i<size;i++)cout<<list[i]<<"";}voidmain(){intlist[]={1,2,3,4,5,6};int*pList=reverse(list,6);//獲得倒序后數(shù)組的地址

printArray(pList,6); //顯示倒序后的數(shù)組}程序運(yùn)行結(jié)果：-858993460-858993460-858993460-858993460-8589934605結(jié)果完全不對(duì)。原因就在于指針函數(shù)返回的是函數(shù)局部數(shù)組的地址。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-66-

例6-16對(duì)例6-15的修改。只要修改指針函數(shù)reverse。可以在函數(shù)這申請(qǐng)一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組的地址，最后返回這個(gè)地址就可以。注意不要忘了用delete來釋放這個(gè)地址。#include<iostream>usingnamespacestd;int*reverse(intconst*list,constintsize) //指針函數(shù){int*result=newint[size]; //函數(shù)中定義的動(dòng)態(tài)數(shù)組

for(inti=0,j=size-1;i<size;i++,j--){result[j]=list[i];}returnresult; //返回動(dòng)態(tài)數(shù)組的地址}2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-67-

voidprintArray(intconst*list,constintsize){for(inti=0;i<size;i++)cout<<list[i]<<"";}voidmain(){intlist[]={1,2,3,4,5,6};int*pList=reverse(list,6); //獲得倒序后數(shù)組的地址

printArray(pList,6）; //顯示倒序后的數(shù)組

deletepList;}程序運(yùn)行結(jié)果：6543212025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-68-6.7.2用引用作為函數(shù)的返回值返回引用有以下需要注意的地方：返回引用需要在函數(shù)的返回值類型中加以說明，形式為：

<類型名>&函數(shù)名(形式參數(shù)表)返回引用的返回語句就是：return變量名;返回引用實(shí)際是返回地址。在使用上，或者直接使用這個(gè)地址；或者使用這個(gè)地址單元的數(shù)據(jù)。返回的引用可以作為左值繼續(xù)操作，而返回的變量值是不可以繼續(xù)運(yùn)算的。這是返回引用和返回變量值在使用上的主要區(qū)別。2025/10/9

//例6-17引用作為函數(shù)的返回值#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;structperson{charname[15];intcontribution;doublebonus;}; //定義結(jié)構(gòu)體personp1={"LiLi",500,0},p2={"ZhaoZhao",600,0}; //兩名職工是全局變量person&compare() //返回引用的函數(shù){if(p1.contribution>p2.contribution) returnp1;elsereturnp2;}2025/10/9

例6.17引用作為函數(shù)返回值。

voidmain(){compare().bonus=1000; //返回值作為左值直接操作

cout<<setw(10)<<<<""<<p1.contribution<<""<<p1.bonus<<endl;;cout<<setw(10)<<<<""<<p2.contribution<<""<<p2.bonus<<endl;;}程序運(yùn)行結(jié)果：

LiLi5000ZhaoZhao60010006.8指針和字符串

2025/10/9-71-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-72-6.8.1字符串處理的兩種方式C++字符串常量是用雙引號(hào)括起的字符序列，并以字符‘\0’作為結(jié)束標(biāo)志。如 "Thisisastring"。字符串常量存放在內(nèi)存的某個(gè)區(qū)域，有自己固定的首地址。如果將字符串常量的首地址看成是指針，這種指針既是常指針，也是指針常量。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-73-6.8.1字符串處理的兩種方式C++處理字符串有兩種方式：數(shù)組方式和指針方式。數(shù)組方式是將字符串存入字符數(shù)組后，再進(jìn)行處理。一般可以在聲明數(shù)組的時(shí)候用字符串來初始化：charstring_array[]="What’saniceday!";指針方式是用字符串常量來初始化一個(gè)字符指針：char*string_pt="What’saniceday!";2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-74-6.8.1字符串處理的兩種方式常量不能放在等式左邊運(yùn)行時(shí)會(huì)出錯(cuò)2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-75-6.8.2字符串操作函數(shù)

調(diào)用這些函數(shù)時(shí)，原則上可以使用字符數(shù)組名、已經(jīng)初始化的字符指針作為實(shí)參數(shù)。字符串常量還可以作為源字符串的實(shí)參數(shù)。目的串必須是可寫的。2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-76-

例6.18

strcpy和strncpy的比較。#include<iostream>#include<string>usingnamespacestd;voidmain(){intn;char*array1="HappyBirthdaytoYou";chararray3[15];chararray2[25];strcpy(array2,array1); cout<<"Thestringinarray1is:"<<array1<<"\nThestringinarray2is:"<<array2<<'\n';/*strcpy(array3,array1); cout<<array3<<endl;*/n=sizeof(array3);strncpy(array3,array1,n-1); //復(fù)制array1的n-1個(gè)字符到array3array3[14]='\0'; //添加'\0'到array3cout<<"Thestringinarray3is:"<<array3<<endl;}

不包括提示的運(yùn)行結(jié)果HappyBirthdaytoYouHappyBirthdaytoYouHappyBirthday

復(fù)制array1到array2，沒有問題復(fù)制array1到array3，空間不夠，有運(yùn)行錯(cuò)誤按實(shí)際數(shù)組大小，復(fù)制array1到array3，沒有問題6.9通過指針訪問數(shù)組

2025/10/9-77-北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-78-通過指針訪問數(shù)組指針和數(shù)組有天然的聯(lián)系。因?yàn)閿?shù)組名本身就是地址，也就是某種類型的指針。將指針和數(shù)組名聯(lián)系起來，訪問數(shù)組就多了一種方法。雖然一維數(shù)組名和二維數(shù)組名都是地址，都可以看作是某種指針，但是指針的類型是不同的。因此，通過指針訪問一維數(shù)組和二維數(shù)組的方法是不同的。

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-79-6.9.1通過指針訪問一維數(shù)組要通過指針訪問一維數(shù)組，必須首先聲明一個(gè)和數(shù)組類型相同的指針，并且用數(shù)組名來對(duì)指針初始化，如：

intA[10],*pa=A;然后，就可以用多種方式訪問數(shù)組元素：數(shù)組名和下標(biāo)，如A[0]、A[4]；指針和下標(biāo)，如pa[0]、pa[4]；指針加偏移量的間接引用，如*(pa+4)；數(shù)組名加偏移量的間接引用，如*(A+4)；指針自加后的間接引用，如*pa++。

2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-80-

例6.19求數(shù)組內(nèi)所存放的字符串的長(zhǎng)度。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){charChArray[]="Thisisastring.",*ptch;inti,j,k,offset1,offset2;ptch=ChArray; //指針初始化

for(i=0;ChArray[i]!='\0';i++);cout<<"Thelengthofthestringis:"<<i<<endl;for(j=0;ptch[j]!='\0';j++);cout<<"Thelengthofthestringis:"<<j<<endl;for(offset1=0;*(ChArray+offset1)!='\0';offset1++);cout<<"Thelengthofthestringis:"<<offset1<<endl;

for(offset2=0;*(ptch+offset2)!='\0';offset2++);cout<<"Thelengthofthestringis:"<<offset2<<endl;

for(k=0;*ptch++!='\0';k++);cout<<"Thelengthofthestringis:"<<k<<endl;}

運(yùn)行結(jié)果都相同方式1：數(shù)組名和下標(biāo)方式2：指針和下標(biāo)方式3：數(shù)組名加偏移量的間接引用方式4：指針加偏移量的間接引用方式5：指針自加的間接引用2025/10/9北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院-81-

例6.20求整型數(shù)組的平均值，顯示數(shù)組元素和平均值。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){intintArray[10]={8,11,23,34,45,56,65,78,86,97},*ptint;inti,num,sum;floataverage;ptint=intArray;

sum=0;num=sizeof(intArray)/sizeof(*intArray);

for(i=0;i<num;i++)sum=sum+*ptint++;average=(float)