《C語言程序設(shè)計(jì)》課件第6章

第6章指針6.1地址與指針

6.2指針變量

6.3一維數(shù)組的指針

6.4指針與字符串

6.1地?址?與?指?針

6.1.1地址

內(nèi)存是計(jì)算機(jī)的一個重要組成部分，它用于存放那些“正在”使用的數(shù)據(jù)和“正在”執(zhí)行的程序。內(nèi)存單元的基本單位是字節(jié)。為了方便對內(nèi)存的訪問，每一個內(nèi)存單元都有一個編號，這個編號就是內(nèi)存的地址。C程序中的每一個變量和每一個函數(shù)，在內(nèi)存中都會對應(yīng)一定的內(nèi)存單元。

內(nèi)存單元中存放的數(shù)據(jù)即為內(nèi)存單元中的內(nèi)容。如圖6.1所示，2000單元中存放的數(shù)據(jù)是35，2001單元中存放的數(shù)據(jù)是40。圖6.1內(nèi)存示意圖在C程序的聲明部分，需要對程序中用到的變量進(jìn)行說明，如intx,y說明了兩個整型變量x和y。對于這些變量，C編譯程序在編譯時會在內(nèi)存中分配相應(yīng)的內(nèi)存單元，x和y實(shí)際上就是內(nèi)存單元的符號地址。

例如：在程序中如果有語句：

x=68;

y=x+3;

則計(jì)算機(jī)會在x單元中存入數(shù)據(jù)68，然后將x單元的數(shù)據(jù)68加上3后將結(jié)果71存入y單元。如圖6.2所示。圖6.2內(nèi)存的內(nèi)容說明：

(1)編譯程序會在內(nèi)存中選取空閑的單元分配給變量x和y，這里不妨假設(shè)x為2000單元，y為2002單元。

(2)在ANSIC中，一個整型變量占兩個字節(jié)。

C程序中的每一個函數(shù)經(jīng)過編譯后，生成的目標(biāo)代碼在內(nèi)存中是連續(xù)存放的，函數(shù)目標(biāo)代碼的起始地址稱作函數(shù)的首地址，也叫入口地址。

在C語言中，函數(shù)名代表著函數(shù)的入口地址。6.1.2指針

1.指針

在計(jì)算機(jī)中，對一個內(nèi)存單元的訪問是通過地址來實(shí)現(xiàn)的，即地址“指向”需要操作的內(nèi)存單元。因此在C語言中，把地址形象地稱為指針。

C語言中定義的變量在內(nèi)存中都對應(yīng)一定的內(nèi)存單元，也就是說對應(yīng)一個地址。變量對應(yīng)的地址稱作變量的指針。

所謂函數(shù)的指針就是函數(shù)的入口地址。

2.指針變量

在計(jì)算機(jī)中，地址也是用二進(jìn)制數(shù)表示的，地址本身也是數(shù)據(jù)，所以地址也可以存放在另一個變量中。用來存放指針數(shù)據(jù)的變量叫做指針變量。

例如在某C程序中定義了一個變量a，假設(shè)a的地址是3005，可以定義一個變量pointer，用于存放a的地址3005。該pointer就是一個指針變量。

既可以定義一個指針變量用來存放變量的地址，也可以定義一個指針變量用來存放函數(shù)的入口地址。用來存放變量地址的指針變量稱為指向變量的指針變量，簡稱指針變量；用來存放函數(shù)入口地址的指針變量稱作指向函數(shù)的指針變量。有了指向變量的指針變量的概念，對變量的訪問就可以間接進(jìn)行。圖6.3是直接訪問和間接訪問的示意圖。圖6.3直接訪問和間接訪問的示意圖 6.2指針變量

6.2.1指針變量的定義

C語言規(guī)定程序中使用的變量必須先定義，指定其類型。編譯程序根據(jù)變量的類型分配內(nèi)存單元。指針變量是用來存放地址的，必須定義成“指針類型”。

指針變量定義的形式為

基類型*指針變量名

這里“基類型”表示指針變量所指向的變量的類型，“*”表示定義的是指針變量。例如：

int*pointer;定義了一個指針變量pointer，它是指向整型變量的，所以變量pointer只能用來存放整型變量的地址。再如：

float*p1,*p2;

定義了兩個指針變量p1和p2，它們是指向?qū)嵭妥兞康?，所以變量p1和p2只能用來存放實(shí)型變量的地址。6.2.2指針變量的使用

1.指針變量的賦值

可以給指針變量賦地址值，且地址值必須是基類型變量的。為此C語言提供了取地址運(yùn)算符&，它的作用是取得變量所占用的存儲單元的首地址。

例如，語句“inta,*pointer;”之后，可以有語句：

pointer=&a;

該語句將變量a的地址值賦給指針變量pointer。注意變量a的類型和指針變量pointer的基類型必須一致。下面的定義和語句是錯誤的：

2.通過指針訪問變量

可以使用指針訪問它所指向的變量。C語言提供了指針運(yùn)算符(也稱為間接訪問運(yùn)算符)，它的作用是通過指針變量間接訪問它所指向的變量。

【例6.1】

通過指針變量訪問變量。

程序如下：

間接訪問運(yùn)算符必須出現(xiàn)在運(yùn)算對象的左邊，運(yùn)算對象或者是地址或者是存放地址的指針變量。例如：

j=*(&i);

表達(dá)式?&i求出變量i的地址，間接訪問運(yùn)算符*取出地址中存放的內(nèi)容，然后賦給變量j。

運(yùn)算符?*?和?&?的優(yōu)先級相同，因此上例可以寫成：j=*&i。圖6.4例6.1的執(zhí)行結(jié)果圖6.5例6.2的運(yùn)行結(jié)果程序說明：scanf("%d,%d",px,py);為x和y輸入時，在變量px、py前不再使用運(yùn)算符&。

【例6.3】

注意&運(yùn)算符和*運(yùn)算符混合使用的情況。

程序如下：程序的執(zhí)行結(jié)果如圖6.6所示。

如圖6.7所示：圖(a)是執(zhí)行了語句“px=&x;”和“py=&y;”時的情況，圖(b)是執(zhí)行了語句“py=&*px;”的情況?？梢钥闯?，當(dāng)執(zhí)行px=&x后，*px和?*&x是相同的，都是和變量x等同的，&x表示取x的地址，再加上?*?表示取這個地址的內(nèi)容，即x的值，執(zhí)行z=*&x后，z取得x的值。圖6.6例6.3的運(yùn)行結(jié)果

圖6.7&和*混合使用圖6.8例6.4的運(yùn)行結(jié)果圖6.9例6.5的運(yùn)行結(jié)果程序說明：a和b的內(nèi)容并沒有交換，通過指針的交換實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的先大后小輸出。交換前指針的情況如圖6.10(a)，交換后的指針情況如圖6.10(b)。圖6.10指針交換前后的情況

6.3一維數(shù)組的指針

6.3.1指向數(shù)組的指針變量

類似于指向簡單變量的指針，只要將數(shù)組的首地址(或數(shù)組名)賦給指針變量，該指針就稱為指向數(shù)組的指針變量。例如：

inta[10];

int*p;

則語句：

p=&a[10];(或p=a;)

使p指針成為指向數(shù)組a的指針變量。6.3.2一維數(shù)組的指針

指針變量既然可以指向變量，當(dāng)然也可指向數(shù)組和數(shù)組元素。一維數(shù)組的指針指向數(shù)組在內(nèi)存中的起始地址，一維數(shù)組元素的指針指向數(shù)組元素在內(nèi)存中的起始地址。如果指針變量p就是指數(shù)組a的指針變量，則對數(shù)組的引用可以用a[i]、p[i]、*(a+i)、*(p+i)等(i為相應(yīng)數(shù)組元素的下標(biāo))。

【例6.6】

輸出數(shù)組元素的三種方法。

(1)通過數(shù)組名。

由于數(shù)組名就是數(shù)組的首地址，所以可以通過數(shù)組名輸出數(shù)組元素。

程序如下：圖6.11例6.6的運(yùn)行結(jié)果圖6.12例6.7的運(yùn)行結(jié)果 6.4指針與字符串

6.4.1指向字符串的指針變量

C語言對字符串常量是按字符數(shù)組處理的，在內(nèi)存中開辟了一個字符數(shù)組存放字符串常量，因此可以使用字符型指針變量指向字符串常量。例如