C語言程序設(shè)計智能工程學(xué)院“現(xiàn)場課程”

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指針的概念8.1

指針變量8.2

8.1指針的概念

核心概念定義

一個變量的地址稱為該變量的“指針”。如果有一個變量專門用來存放其他變量的地址（指針），這個變量被稱為“指針變量”。

變量地址：以整型變量為例，若其占據(jù)4個字節(jié)，這4個字節(jié)中編號最小的字節(jié)的地址，即為該整型變量的地址，也稱為其“首地址”。

指針：變量的地址就叫做該變量的“指針”。例如整型變量a的地址，可直接記作&a，&a就是變量a的指針。

指針變量：專門用于存放其他變量地址（即指針）的變量，被稱為“指針變量”。

實例說明

以整型變量inta=247為例，具體解釋上述概念：1.變量a在內(nèi)存中占據(jù)4個連續(xù)字節(jié)，用于存儲數(shù)值247。2.假設(shè)這4個字節(jié)的起始地址（首地址）為0012FF7C，那么變量a的地址就是0012FF7C。3.這個地址0012FF7C既是變量a的首地址，也是變量a的指針，按規(guī)定寫法記為&a。訪問變量的方式可分為兩種，一種是“直接訪問”方式，另一種是“間接訪問”方式。按變量名訪問的方式稱為“直接訪問”方式。例如，圖所示即為直接訪問方式，通過變量名a直接賦值，由于變量名與變量的地址一一對應(yīng)，因此，直接將數(shù)值1放到變量a的存儲單元中。

8.1指針的概念如果將變量a的地址存放在另一變量中，然后通過該變量來找到變量a的地址，從而訪問變量a，這就是“間接訪問”方式。例如，圖所示即為間接訪問方式，先找到存放變量a地址的變量p，從其中得到變量a的地址（2000），從而找到變量a的存儲單元，然后對它進行存取訪問。這就好比要取抽屜a中的東西，需要先用抽屜p的鑰匙打開抽屜p，從抽屜p中取出抽屜a的鑰匙，再打開抽屜a。

提示一個變量的地址稱為該變量的“指針”。例如，地址2000是變量a的指針。專門用來存放另一變量地址（即指針）的變量稱為“指針變量”。例如，上述變量p就是一個指針變量?！爸羔槨笔且粋€地址，而“指針變量”是存放地址的變量。注意區(qū)分兩者的概念。

8.1指針的概念指針變量與一般變量一樣，必須“先定義后使用”。定義一個指針變量需要解決兩個問題：一是說明指針變量的名字，二是說明指針變量指向變量的數(shù)據(jù)類型。定義指針變量的一般形式為：類型說明符*指針變量名1,*指針變量名2…;例如：int*p1; /*定義指向整型變量的指針變量p1*/char*p2,*p3; /*定義指向字符型變量的指針變量p2和p3*/其他類型的變量允許和指針變量在同一個語句中定義，例如：intm,*p; /*定義2個變量，其中m是整型變量，p是指向整型變量的指針變量*/

8.2指針變量8.2.1指針變量定義

提示1）在定義時，指針變量名前的“*”表示該變量的類型是指針型變量，不能省略。（2）指針變量定義中的“數(shù)據(jù)類型”是指針指向的目標(biāo)數(shù)據(jù)的類型。讀者可能會提出，既然指針變量是存放地址的，那么為什么要指定數(shù)據(jù)類型呢？我們知道，不同類型的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)和存放方式是不一樣的。例如，字符型數(shù)據(jù)占1個字節(jié)，整型數(shù)據(jù)占4個字節(jié)。因此，如果想通過指針引用一個變量，只知道地址（如2000）是不夠的，因為無法判斷是從地址為2000的一個字節(jié)中取出字符型數(shù)據(jù)，還是從2000到2003四個字節(jié)中取出整型數(shù)據(jù)。

8.2指針變量8.2.1指針變量定義可以在定義指針變量的同時為其賦初值，即指針變量的初始化。由于指針變量是指針類型，因此，所賦初值應(yīng)是一個地址值。其一般格式為：類型說明符*指針變量名1=地址1,*指針變量名2=地址2…;例如：inti;int*p=&i; /*定義指針變量p指向整型變量i*/表示地址的形式可以是“&變量名”“數(shù)組名”“其他指針變量”等。例如：chars[20];char*str=s; /*定義指針變量str指向字符數(shù)組s的首地址*/

8.2指針變量8.2.2

指針變量初始化在引用指針變量時，一般有3種情況。給指針變量賦值1在程序執(zhí)行過程中，可以使用賦值語句為指針變量賦值，一般格式為：指針變量=地址;例如：inta=20,b=30,*p1,*p2;p1=&a; /*把變量a的地址賦給指針變量p1*/p2=&b; /*把變量b的地址賦給指針變量p2*/

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用定義了兩個整型變量a和b，a初值為20，b初值為30；定義了指針變量p1指向變量a，指針變量p2指向變量b，其相互之間的關(guān)系如左圖所示。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，執(zhí)行表達(dá)式語句“p2=p1;”，意思是p2與p1指向同一對象a，此時*p2就等價于a，而不是b，如右圖所示。

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用

名師點睛要熟練掌握兩個有關(guān)的運算符：（1）“&”運算符是取地址運算符，它是單目運算符，其功能是返回其后所跟操作數(shù)的地址，其結(jié)合性為從右向左。例如，&a是變量a的地址。（2）“*”運算符是指針運算符，也稱間接運算符，它也是單目運算符。其功能是取該指針指向的存儲單元的值。例如，*p代表指針變量p指向的對象。

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用引用指針變量指向的變量2如果在上述定義語句后面執(zhí)行表達(dá)式語句“*p2=*p1;”，即：inta=20,b=30,*p1,*p2;p1=&a; /*把變量a的地址賦給指針變量p1*/p2=&b; /*把變量b的地址賦給指針變量p2*/*p2=*p1; /*引用指針變量指向的變量*/則表示把p1指向的內(nèi)容賦給p2所指的區(qū)域，即等價于“b=a;”，如圖所示。

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用【例8-1】有下列代碼，試分析輸出結(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){ intx=10,*p,y; p=&x; /*取變量x的地址賦給指針變量p*/ y=*p; /*將*p的值賦給y*/ printf("x=%d,*p=%d,y=%d\n",x,*p,y); /*輸出x，*p和y的值*/ printf("&x=%x,p=%x,&y=%x\n",&x,p,&y); /*輸出x和y的地址以及指針p的值*/ return0;}引用指針變量的值3用十六進制形式輸出指針變量p的值，即輸出a的地址，可以用如下語句實現(xiàn)。inta;int*p=&a;printf("%x",p);

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用【程序說明】此例中定義了三個變量，x和y為整型變量，p為指針變量。x的初值為10，讓p去指向x，*p表示取指針變量p所指存儲單元的內(nèi)容，即變量x的值，因此，*p和y也等于10。p為指針變量且指向x，因此，p即為x的地址；y和x是不同的變量，因此，它們所占的存儲空間不同，即地址不同。

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

提示此例中第4行和第6行都出現(xiàn)了“*p”，但意義是不同的?！癷ntx=10,*p,y;”語句中的“*p”表示將變量p聲明為指針變量，用“*”以區(qū)別于一般變量。而“y=*p;”中的“*p”表示使用指針變量p，此時“*”是運算符，表示取指針?biāo)赶虻拇鎯卧獌?nèi)容，即對p進行間接存取運算，取變量x的值。

8.2指針變量8.2.3

指針變量引用空指針1不指向任何對象的指針即為空指針，表示該指針沒有指向任何內(nèi)存單元。構(gòu)造空指針有下面兩種方法。（1）賦0值。例如：int*p=0;

名師點睛除0之外，一般不把其他整數(shù)作為初值賦給指針變量。程序運行期間，變量的地址是由計算機分配的，當(dāng)用一個整數(shù)為一個指針變量賦初值后，可能會造成難以預(yù)料的后果。

8.2指針變量8.2.4

空指針與void指針（2）賦NULL值，NULL的值等于0，兩者等價。例如：int*p=NULL;空指針常用來初始化指針，避免野指針的出現(xiàn)。對指針變量賦0值和不賦值是不同的。指針變量未賦值時，可以是任意值，是不能使用的，否則將造成意外錯誤。而指針變量賦0值后，則可以使用，只是它不指向具體的變量。void指針2C語言規(guī)定，指針變量也可以定義為void型，例如：void*p;這里p仍然是一個指針變量，有自己的內(nèi)存空間。但是不指定p指向哪種類型的變量。在這種情況下，應(yīng)該注意：

8.2指針變量8.2.4

空指針與void指針（1）任何指針都可以賦值給void指針。例如：intx=10;int*q=&x;p=q; /*不需要進行強制類型轉(zhuǎn)換*/（2）使用void指針時必須對其進行強制類型轉(zhuǎn)換，將void指針轉(zhuǎn)換成它所指向單元的實際類型，然后才可以使用。因此，void指針賦值給其他類型的指針時要進行強制類型轉(zhuǎn)換。例如：int*t=(int*)p; /*需要進行強制類型轉(zhuǎn)換*/printf("*p=%d",*(int*)p); /*輸出p指向的存儲單元內(nèi)容*/指針是內(nèi)存單元的地址，指針變量就是存放指針的變量。不同數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中所占內(nèi)存單元的大小是不一樣的，但是地址卻是一樣的，即使用該數(shù)據(jù)在內(nèi)存單元中的首地址。因此，用void指針來存放這個首地址與數(shù)據(jù)類型無關(guān)。但是，當(dāng)要使用這個數(shù)據(jù)時，通過指針訪問內(nèi)存單元，系統(tǒng)不僅需要知道內(nèi)存單元的首地址，而且還要知道這個數(shù)據(jù)在內(nèi)存中所占的存儲單元的大小，因此，在使用void指針時必須對指針進行強制類型轉(zhuǎn)換。

8.2指針變量8.2.4

空指針與void指針

目

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指針與數(shù)組8.3定義指向一維數(shù)組的指針變量1從第7章中我們了解到，定義完一個一維數(shù)組后，每個數(shù)組元素就相當(dāng)于一個變量。既然指針變量可以指向一般的變量，那么當(dāng)然也可以指向數(shù)組中的元素。例如：inta[5]={1,2,3,4,5},*p;p=&a[0];以上代碼的功能是定義一個一維數(shù)組和一個指針變量p，使指針變量p指向數(shù)組a的第0號元素（即第1個元素），如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組由于一維數(shù)組的數(shù)組名是一個地址常量，程序運行時它的值是一維數(shù)組第1個元素的地址。因此，我們可以通過數(shù)組名將數(shù)組的首地址賦給指針變量，即：“p=a;”與“p=&a[0];”等價。

提示由上述分析可知，p，a和&a[0]均指向同一單元，它們是數(shù)組a的首地址，也是數(shù)組a的第0號元素a[0]的地址。但應(yīng)該說明的是，p是變量，而a和&a[0]都是常量。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組數(shù)組中的指針運算2當(dāng)指針指向數(shù)組元素時，可以對指針進行以下運算。1）加減一個整數(shù)對于指向數(shù)組的指針變量，可以加上或減去一個整數(shù)n。例如，設(shè)p是指向數(shù)組a的指針變量，則p+n，p-n，p++，++p，p--，--p都是合法的。指針變量加或減一個整數(shù)n的意義是：把指針指向的當(dāng)前位置（指向某數(shù)組元素）向前或向后移動n個位置。這里加減的單位不是以字節(jié)為單位，而是以指向的數(shù)據(jù)類型所占用的字節(jié)數(shù)為單位。例如，在VisualC++環(huán)境下，int變量占4個字節(jié)，double型變量占8個字節(jié)。因此，如果p指向整型數(shù)組，p+n表示的實際地址為“p+4*n”。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【例8-2】分析下面程序運行結(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){ inta[5]={1,2,3,4,5}; int*p=a; printf("ais:%X,a+1is:%X\n",a,a+1); printf("pis:%X,p+1is:%X\n",p,p+1); printf("*ais:%d,*(a+1)is:%d\n",*a,*(a+1)); printf("*pis:%d,*(p+1)is:%d\n",*p,*(p+1)); return0;}

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【程序說明】此例中p的初值為a，即&a[0]，則p+n和a+n就是數(shù)組元素a[n]的地址，或者說，它們指向數(shù)組a序號為n的元素，如圖所示。這里需要注意的是：a代表數(shù)組首元素的地址，a+1也是地址，它的計算方法同p+1，即它的實際地址為a+1*4。*(p+n)或*(a+n)是p+n或a+n所指向的數(shù)組元素，即a[n]。例如，*(p+1)或*(a+1)就是a[1]。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組2）兩指針變量相減如果兩個指針變量指向同一數(shù)組，則兩個指針變量相減所得之差就是兩個指針?biāo)笖?shù)組元素之間相差的元素個數(shù)。實際上是兩個指針值（地址）相減之差再除以該數(shù)組元素的長度（字節(jié)數(shù)）。例如，p1和p2是指向同一整型數(shù)組的兩個指針變量，設(shè)p1的值為2008H，p2的值為2000H，而整型數(shù)組每個元素占4個字節(jié)，則p1-p2的結(jié)果為(2008H-2000H)/4=2，表示p1和p2之間相差2個元素。

名師點睛（1）只有指向同一數(shù)組的兩個指針變量之間才能進行減法運算，否則毫無意義。（2）兩個指針變量不能進行加法運算。例如，p1+p2是無實際意義的。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【例8-3】編寫程序求字符串的長度，要求使用指針變量?！締栴}分析】可定義字符數(shù)組str用于存放字符串，定義指針變量p指向字符數(shù)組的首地址；然后利用循環(huán)語句找到字符串的結(jié)束標(biāo)志'\0'，讓指針變量p指向'\0'；這時可利用p-str得到字符串的長度。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【參考代碼】#include<stdio.h>intmain(){ charstr[50],*p=str; /*定義字符數(shù)組str和指針變量p指向數(shù)組str*/ printf("Enterstring:"); /*輸出提示符*/ gets(str); /*輸入字符串*/ while(*p) /*p不為'\0'時循環(huán)*/ p++; /*找到串結(jié)束標(biāo)記'\0'，退出循環(huán)時p指向'\0'*/ printf("Stringlength=%d\n",p-str); /*利用指針減法運算求出字符串長度*/ return0;}

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組通過指針引用數(shù)組元素3引用一個數(shù)組元素有兩種方法。（1）下標(biāo)法，即a[i]的形式。（2）指針法，如*(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。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。

高手點撥*(p+i)和a[i]相等的前提條件是p指向數(shù)組a的首地址。如果賦值“p=&a[4]；”，則p指向a[4]，p+1指向a[5]，而p-1指向a[3]，也就是說，指針在數(shù)組中是可以移動的。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【例8-4】#include<stdio.h>intmain(){ inta[5],*p,i; for(i=0;i<5;i++) a[i]=i+1; p=a; for(i=0;i<5;i++)分析下面程序運行結(jié)果。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組 printf("*(p+%d):%d\t",i,*(p+i)); for(i=0;i<5;i++) printf("*(a+%d):%d\t",i,*(a+i)); for(i=0;i<5;i++) printf("p[%d]:%d\t",i,p[i]); printf("\n"); for(i=0;i<5;i++) printf("a[%d]:%d\t",i,a[i]); printf("\n"); return0;}

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。【程序說明】從程序運行結(jié)果中可以得出，*(p+i)，*(a+i)，p[i]和a[i]輸出的結(jié)果都是相同的。

8.3指針與數(shù)組8.3.1

指針與一維數(shù)組二維數(shù)組元素的地址1假設(shè)定義一個4行3列的二維數(shù)組，例如：inta[4][3];二維數(shù)組在邏輯上是由行和列組成的，因此，對二維數(shù)組可以將其分為3層來理解，如圖所示。第1層將數(shù)組a看作一個變量；第2層將二維數(shù)組a看作一個一維數(shù)組，由a[0]，a[1]，a[2]和a[3]這4個元素組成；第3層將第2層中的每個數(shù)組元素看作一個單獨的數(shù)組。在第1層中將數(shù)組a作為一個變量，該變量的地址為&a，變量長度為sizeof(a)。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【例8-5】#include<stdio.h>intmain(){ inta[4][3]; /*定義二維數(shù)組*/ printf("變量a的地址：%d\n",&a); /*輸出a的地址*/ printf("變量a的長度：%d\n",sizeof(a)); /*輸出a所占的地址空間*/ return0;}分析下面程序運行結(jié)果。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【程序說明】從程序運行結(jié)果可以看出，使用&運算符可取得數(shù)組名的地址（不同的計算機得到的地址值可能不同）。數(shù)組a的長度為元素數(shù)量乘以每個元素占用的字節(jié)，4行3列共12個元素，每個元素占用4個字節(jié)，所以變量a占用48個字節(jié)。在第2層中，將數(shù)組a看作為一維數(shù)組，它有4個元素a[0]，a[1]，a[2]和a[3]。數(shù)組的首地址為a或&a[0]（第一個元素的地址也是首地址）。使用sizeof(a[0])可得到數(shù)組元素的長度。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【例8-6】#include<stdio.h>intmain(){ inta[4][3],i; printf("數(shù)組a的首地址：%d\n",a); /*輸出數(shù)組首地址*/ for(i=0;i<4;i++) /*循環(huán)輸出數(shù)組元素地址*/ { printf("數(shù)組a第%d個元素的地址：%d\n",i+1,&a[i]); } printf("數(shù)組元素a[0]的長度：%d\n",sizeof(a[0])); /*輸出數(shù)組元素的長度*/ return0;}分析下面程序運行結(jié)果。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【程序說明】以上程序?qū)?shù)組a看作一個一維數(shù)組，由4個元素組成。首先輸出數(shù)組首地址。然后，循環(huán)輸出4個數(shù)組元素的地址，從執(zhí)行結(jié)果可以看出，數(shù)組首地址和第一個元素的地址相同，而每個數(shù)組元素的地址相差為12，表示每個數(shù)組元素的長度為12。最后，程序使用sizeof(a[0])證實數(shù)組元素a[0]的長度的確為12。從以上結(jié)果可看出，將二維數(shù)組a作為一維數(shù)組看待時，其每個元素的長度就是二維數(shù)組中一行元素的長度之和。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組

提示輸出數(shù)組首地址時沒有使用取地址運算符，這是因為數(shù)組名就是一個指針常量。在其他計算機中運行該程序，得到的地址值可能不同，但每個元素地址之間的差值肯定是相同的。在第3層中，第2層中的每個元素又由3個元素構(gòu)成。例如，a[0]又由a[0][0]，a[0][1]和a[0][2]這3個元素構(gòu)成。當(dāng)將a[0]作為一個數(shù)組名時，該數(shù)組的首地址也就保存在a[0]中（這里a[0]作為一個整體，看作數(shù)組名，不是一個數(shù)組的元素），不用取地址運算符&，直接輸出a[0]的值就可得到數(shù)組的首地址。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【例8-7】#include<stdio.h>intmain(){ inta[4][3],i; printf("數(shù)組a的首地址：%d\n",a); /*輸出數(shù)組首地址*/ for(i=0;i<4;i++) { printf("數(shù)組a[%d]的首地址：%d\n",i,a[i]); /*輸出a[i]首地址*/ } for(i=0;i<3;i++) /*輸出第0行每個元素的地址*/ { printf("數(shù)組元素a[0][%d]地址：%d\n",i+1,&a[0][i]); } printf("數(shù)組元素a[0][0]的長度：%d\n",sizeof(a[0][0])); /*輸出a[0][0]的長度*/ return0;}分析下面程序運行結(jié)果。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【程序說明】此程序?qū)?shù)組第2層中的每個元素作為數(shù)組名，通過程序循環(huán)輸出4個數(shù)組的首地址。將a[0]，a[1]，a[2]和a[3]分別看作4個單獨的數(shù)組，輸出數(shù)組a[0]中3個元素的地址。從輸出結(jié)果可以看出，每個元素相差4個字節(jié)，即每個元素占用4個字節(jié)，最后，從輸出元素a[0][0]長度的結(jié)果中驗證了這一點。既然可以將二維數(shù)組a看成一個一維數(shù)組，也就可以使用前面介紹的方法用指針方式來表示這個一維數(shù)組。例如，a+1就是數(shù)組a的第2個元素的地址，a+i就是它的第i+1個元素的地址，這樣，使用*(a+i)就可訪問該元素的值（等同于a[i]）。進一步，在二維數(shù)組中，*(a+i)（即a[i]）又指向一個數(shù)組，*(a+i)+j表示這個數(shù)組的第j+1個元素的地址，等同于a[i]+j；要訪問該元素的值可使用*(*(a+i)+j)或*(a[i]+j)，也就是a[i][j]。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組綜上所述，二維數(shù)組中的有關(guān)指針如表所示。表示形式含義&a二維數(shù)組a的地址a二維數(shù)組名，指向一維數(shù)組a[0]，即0行首地址a[0]，*(a+0)，*a0行0列元素地址&a[i]，a+ii行首地址a[i]，*(a+i)i行0列元素a[i][0]的地址a[i]+j，*(a+i)+j，&a[i][j]i行j列元素a[i][j]的地址*(a[i]+j)，*(*(a+i)+j)，a[i][j]i行j列元素a[i][j]的值

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組

提示二維數(shù)組名a是指向行的，因此，a+1中的“1”代表一行中全部元素所占的字節(jié)數(shù)。一維數(shù)組名（如a[0]）是指向列元素的，因此，a[0]+1中的“1”代表一個元素所占的字節(jié)數(shù)。在指向行的指針前加一個*，就是將其轉(zhuǎn)換為指向列的指針。例如，a+1是指向行的指針，在它們前面加一個*，即*(a+1)就是指向列的指針，意思是指向a數(shù)組1行0列的元素。反之，在指向列的指針前加&，就是將其轉(zhuǎn)換為指向行的指針。例如，a[0]是指向0行0列元素的指針，在它前面加一個&，即&a[0]就是指向二維數(shù)組的0行。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組指向數(shù)組元素的指針變量2可以用指針變量指向二維數(shù)組的元素，若有：inta[4][3],*p;p=&a[0][0];則二維數(shù)組a的數(shù)據(jù)元素在內(nèi)存中存儲順序、地址及指針變量p的關(guān)系如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組從圖中，我們可以看出指針和二維數(shù)組元素的對應(yīng)關(guān)系。清楚了兩者之間的關(guān)系，就能用指針處理二維數(shù)組了。若有：inta[M][N];p=a[0];對于數(shù)組a中的任一元素a[i][j]，指針的一般形式為：p+i*N+j；同樣，a[i][j]也可以使用指針下標(biāo)法表示：p[i*N+j]。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【例8-8】求二維數(shù)組元素的最大值?！締栴}分析】此問題可以通過順序移動數(shù)組指針的方法來對數(shù)組元素進行遍歷，找出最大值并輸出。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【參考代碼】#include<stdio.h>intmain(){ inta[4][3]={{2,12,5},{55,7,98},{10,36,6},{78,42,1}}; /*初始化二維數(shù)組*/ int*p=a[0]; /*定義指針變量p指向a[0]*/ intmax=*p; /*定義變量max用來存儲最大值，初始化為*p*/ while(p<a[0]+12) /*當(dāng)p<a[0]+12時循環(huán)*/ { if(*p>max) /*當(dāng)*p大于max時，將*p的值賦給max*/ max=*p; p++; /*p指向下一個數(shù)組元素*/ } printf("MAX=%d\n",max); /*輸出max的值*/ return0;}

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示?！境绦蛘f明】p是一個int型指針變量；p=a[0]是設(shè)置數(shù)組的首元素地址為指針初值；max=*p表示將數(shù)組的首元素值a[0][0]作為最大值初值；p<a[0]+12表示將指針的變化范圍限制在12個元素范圍內(nèi)；p++使得每比較一個元素后，指針后移一個元素位置。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組指向一維數(shù)組的指針變量3我們還可以定義指針變量p指向一個包含N個元素的一維數(shù)組。這時，如果p先指向a[0]（即p=&a[0]），則p+1不是指向a[0][1]，而是指向a[1]，p的增值以一維數(shù)組的長度為單位，如圖所示。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組圖中，指針p指向的數(shù)據(jù)類型應(yīng)該是一個具有3個int元素的數(shù)組。因此，應(yīng)使用以下方式定義該指針變量：int(*p)[3];這種方式稱為數(shù)組指針，即定義的變量是一個指針，其指向類型是一個數(shù)組。

提示*p必須用括號括起來，如寫成：“int*p[3];”，由于運算符[]的優(yōu)先級高于運算符*，因此，變量p先與[3]結(jié)合組成數(shù)組，然后再與前面的*號結(jié)合，這樣就成了指針數(shù)組（每個數(shù)組元素保存一個指針，這個將在本章后面進行介紹）。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【例8-9】求二維數(shù)組元素的最大值，并確定最大值元素所在的行和列?！締栴}分析】本例較例8-8有更進一步的要求，需要在比較的過程中，把較大值元素的位置記錄下來，需要使用能提供行列數(shù)據(jù)的指針表示方法。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【參考代碼】#include<stdio.h>intmain(){ inta[4][3]={{2,12,5},{55,7,98},{10,36,6},{78,42,1}};/*初始化二維數(shù)組*/ intmax,i,j,row,col; /*定義變量*/ int(*p)[3]; /*定義指向一維數(shù)組的指針變量*/ p=a; /*p指向二維數(shù)組的0行*/ max=a[0][0]; /*max的初始值為a[0][0]*/row=col=0; /*行號和列號初始值為0*/ for(i=0;i<4;i++) /*外循環(huán)控制行*/

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組 for(j=0;j<3;j++) /*內(nèi)循環(huán)控制列*/ if(*(*(p+i)+j)>max) /*如果a[i][j]大于max*/ { max=*(*(p+i)+j); /*將其值賦給max*/ row=i; /*row為行號*/ col=j; /*col為列號*/ } printf("MAX=a[%d][%d]=%d\n",row,col,max); /*輸出最大值及其位置*/ return0;}

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示?！境绦蛘f明】該程序中使用雙重循環(huán)遍歷二維數(shù)組元素。在程序中，使用*(*(p+i)+j)的方式指向二維數(shù)組的某一個元素。在這里*(p+i)得到的是二維數(shù)組行的地址，相當(dāng)于a[i]（注意是一個內(nèi)存地址值）。接著執(zhí)行*(p+i)+j，相當(dāng)于a[i]+j，也是一個地址值，表示第i行首地址加上j個元素的位置。最后使用*(*(p+i)+j)即可得到第i行第j列的元素值，相當(dāng)于a[i][j]。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與二維數(shù)組通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道字符串是存放在字符數(shù)組中的。要想引用一個字符串，可以有兩種方法。1用字符數(shù)組存放一個字符串，可以通過數(shù)組名和下標(biāo)引用字符串中的一個字符，也可以通過數(shù)組名和格式聲明“%s”輸出該字符串。例如：charstr[30]="Clanguage!"; /*定義字符數(shù)組str*/printf(“%c\n”,str[3]); /*用%c格式聲明輸出str[3]*/printf(“%s\n”,str); /*用%s格式聲明輸出str*/

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串2可以把字符數(shù)組的首地址賦給一個指針變量，那么這個指針變量則指向這個字符數(shù)組，使用該指針變量可以完成對字符數(shù)組的操作。此外，我們還可以利用字符串常量對字符指針進行初始化。例如：char*str="Clanguage!"; /*定義字符指針變量str并初始化*/此時，字符指針指向的是一個字符串常量的首地址，即指向字符串的首地址。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串【例8-10】有字符串a(chǎn)和b，編寫程序，使用指針將字符串b連接到字符串a(chǎn)的后面?！締栴}分析】本題可以定義兩個指針變量str1和str2，分別指向數(shù)組a和b的第一個元素，然后移動指針str1到數(shù)組a的結(jié)束符處，接著將str2連接到str1的后面即可。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串【參考代碼】#include<stdio.h>intmain(){ chara[50],b[30]; /*定義兩個字符數(shù)組a和b*/ char*str1,*str2; /*定義兩個指針變量*/ printf("Enterstring1:"); gets(a); /*輸入字符數(shù)組a*/ printf("Enterstring2:"); gets(b); /*輸入字符數(shù)組b*/

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串 str1=a; /*指針變量str1指向數(shù)組a的第一個元素*/ str2=b; /*指針變量str2指向數(shù)組b的第一個元素*/ while(*str1!='\0') str1++; /*找到數(shù)組a的結(jié)束標(biāo)記*/ while(*str1++=*str2++); /*將str2連接到str1的后面*/ printf("a+b=%s\n",a); /*輸出連接后的數(shù)組a*/}

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

名師點睛這里要注意字符指針與字符數(shù)組之間的區(qū)別。例如，有下面語句：char*str="Clanguage!";charstring[30]="Thisisastring.";str是一個變量，可以改變str使它指向不同的字符串，但不能改變str所指向的字符串常量的值。string是一個數(shù)組，可以改變數(shù)組中保存的內(nèi)容。

8.3指針與數(shù)組8.3.2

指針與字符串函數(shù)的參數(shù)不僅可以是一般數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)（如整型、浮點型、字符型等數(shù)據(jù)），還可以是指針類型。它的作用是將一個變量的地址傳送到另一個函數(shù)中?！纠?-11】編寫swap函數(shù)實現(xiàn)兩個變量值的交換?！締栴}分析】在第8章的例8-6中編寫過swap函數(shù)，但是沒能實現(xiàn)互換主函數(shù)中兩個變量的值。原因是：C語言規(guī)定，實參對形參變量的數(shù)據(jù)傳遞是“值傳遞”，即單向傳遞，只由實參傳給形參，而不能由形參傳回給實參。因此，如果希望將交換后的值帶回到主函數(shù)中，可以利用指針作為函數(shù)參數(shù)，它將一個變量的地址傳遞到被調(diào)函數(shù)中。由于指針指向的單元和變量對應(yīng)的單元相同，因此，可以在被調(diào)函數(shù)中通過指針運算符“*”實現(xiàn)對主調(diào)函數(shù)中變量值的修改。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【參考代碼】#include<stdio.h>voidswap(int*p1,int*p2) /*swap函數(shù)用于交換兩數(shù)的值*/{ intt; /*定義整型變量t*/ t=*p1; /*實現(xiàn)兩數(shù)交換*/ *p1=*p2; *p2=t;}intmain(){ inti=2,j=3; /*定義整型變量i和j并初始化*/ printf("BeforeSwap:i=%d,j=%d\n",i,j);/*輸出調(diào)用swap函數(shù)前i和j的值*/ swap(&i,&j); /*調(diào)用swap函數(shù)，參數(shù)為i和j的地址*/ printf("AfterSwap:i=%d,j=%d\n",i,j); /*輸出調(diào)用swap函數(shù)后i和j的值*/ return0;}

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【程序說明】該程序中，swap函數(shù)的形參為指向整型的指針，調(diào)用swap函數(shù)的實參為整型變量的地址。調(diào)用swap函數(shù)后，指針變量p1中存入變量i的地址，指針變量p2中存入變量j的地址，即指針變量p1指向變量i，指針變量p2指向變量j。調(diào)用swap函數(shù)，首先執(zhí)行語句“t=*p1;”，將指針p1所指的內(nèi)容存入臨時變量t中；然后執(zhí)行語句“*p1=*p2;”，將指針p2所指的內(nèi)容存入指針p1所指的變量中；最后執(zhí)行語句“*p2=t;”，將臨時變量t暫存的數(shù)據(jù)送入指針p2所指的變量中；從而完成交換兩個變量值的操作。swap函數(shù)的執(zhí)行過程和各個變量值的變化可用圖描述。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【例8-12】將例8-11的程序改寫成以下程序，試分析輸出結(jié)果。#include<stdio.h>voidswap(int*p1,int*p2){ int*t; t=p1; p1=p2; p2=t;}intmain(){ inti=2,j=3; printf("BeforeSwap:i=%d,j=%d\n",i,j); swap(&i,&j); printf("AfterSwap:i=%d,j=%d\n",i,j); return0;}

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【程序說明】同樣是使用指針作為形參，但是卻沒有實現(xiàn)交換變量i和j的值。原因是：在本例中語句“p1=p2;”的含義與例8-11中語句“*p1=*p2;”是不同的，它的含義是“將指針變量p2的值賦給指針變量p1”，即實現(xiàn)指針變量之間的相互賦值。swap函數(shù)的執(zhí)行過程和各個變量值的變化可用圖描述。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)

高手點撥雖然C語言的函數(shù)參數(shù)都是值傳遞，但是可以通過地址間接地把被調(diào)函數(shù)的某些數(shù)值傳送給主調(diào)函數(shù)。指針參數(shù)傳遞中應(yīng)注意：形參和實參共用同一存儲單元，要從被調(diào)函數(shù)中獲得多個值，可用多個指針變量作為函數(shù)參數(shù)，通過修改指針?biāo)缸兞康闹祦矸祷囟鄠€值。前面介紹了如何定義和使用指向數(shù)組的指針變量，這里介紹了指向數(shù)組的指針變量作函數(shù)參數(shù)的方法。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【例8-13】編寫程序，實現(xiàn)輸入一個字符串，調(diào)用自定義函數(shù)length()計算字符串的長度并輸出?！締栴}分析】定義函數(shù)length()，用來計算字符串的長度，在主函數(shù)中調(diào)用此函數(shù)，函數(shù)的形參和實參可以用字符指針變量。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【參考代碼】#include<stdio.h>intlength(char*s) /*s為指向字符串的指針*/{ intlen=0; /*定義變量len用于存儲字符串的長度*/ while(*s!='\0') /*當(dāng)“*s!='\0'”成立時循環(huán)，計算字符串長度*/ { len++; s++; }

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù) returnlen; /*返回len的值*/}intmain(){ chara[30],*string=a; /*定義字符數(shù)組a，定義指針變量string指向a*/ printf("Pleaseinputastring:"); gets(string); /*輸入字符串*/ printf("String=%s,length=%d\n",string,length(string)); /*輸出字符串及字符串長度*/ return0;}

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)【運行結(jié)果】程序運行結(jié)果如圖所示?！境绦蛘f明】main函數(shù)中的string是字符指針變量，指向字符數(shù)組a的首地址。length函數(shù)的形參s是字符指針變量，在調(diào)用length函數(shù)時，將數(shù)組a的首地址傳給s，即s指向字符串的第一個字符a[0]。在while循環(huán)中，先檢查s當(dāng)前所指向的字符是否為'\0'，如果不是就讓長度加1，s指向下一個元素，如此循環(huán)，直到s指向字符'\0'為止，返回的len值即為字符串長度。

8.4指針與函數(shù)8.4.1

指針變量作為函數(shù)參數(shù)一個函數(shù)可以返回一個基本類型的值，也可以返回一個指針類型的數(shù)據(jù)，即地址。當(dāng)將地址作為函數(shù)返回值時，該函數(shù)被稱為指針函數(shù)。其定義形式為：數(shù)據(jù)類型*函數(shù)名(形參表){ 函數(shù)體；}其中，函數(shù)名前面的“*”表示該函數(shù)為指針型函數(shù)，即返回值類型為指針，數(shù)據(jù)類型表明指針指向的類型。因此，函數(shù)的返回值是一個指向該數(shù)據(jù)類型的指針?！纠?-14】使用指針函數(shù)求兩個變量的最大值。【例8-15】使用指針函數(shù)實現(xiàn)求兩個變量的最大值，返回指向較大值的指針變量，輸出指針變量指向的變量的值?！締栴}分析】

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