第9章指針本章要點：指針與指針變量的定義指針與數(shù)組的關(guān)系指針與字符串的關(guān)系指針與函數(shù)的關(guān)系指針的應用學習方法建議：

本章內(nèi)容是C語言中最難的部分，學習時應注意歸納，重點掌握指針、指針變量的定義，理解指針與數(shù)組、指針與字符串、指針與函數(shù)的關(guān)系，并在此基礎上掌握指針的應用。1．問題描述——尋找保險箱密碼。某國安全局從恐怖分子手中奪取了一個保險箱，保險箱內(nèi)存放了恐怖分子即將發(fā)動的襲擊計劃。于是，上級命令特工008在三天內(nèi)找到保險箱的密碼。008憑著他的機智勇敢，費盡千辛萬苦，終于打聽到密碼可能存放在某健身中心的自動寄存箱內(nèi)?？墒堑人搅私∩碇行?，發(fā)現(xiàn)有上千個單元的格子，每個單元格都放有一個寄存箱，上面貼有一個名字，例如“太陽一號”、“月亮二號”等，根本不知道密碼在哪一個單元格中。正在他一籌莫展之時，臥底人員發(fā)來短消息：“速開0217單元的‘虎跑號’寄存箱，內(nèi)詳”。008打開“虎跑號”寄存箱，發(fā)現(xiàn)里面留有一行小字：“在1976單元”。他疾步趕到1976單元，找到了“龍井號”寄存箱，打開箱子，終于得到了密碼“911”，從而粉碎了一場大陰謀，順利完成任務。2．引例分析下面簡單分析一下如何才能尋找到密碼，分為幾種情況。（1）密碼存放在某個寄存箱內(nèi)，如果知道這個寄存箱的名字，就能夠找到密碼。（2）如果不知密碼所在的寄存箱名字，知道該寄存箱的地址也照樣能夠取出密碼。（3）如果寄存箱的地址也不知道，但是有另外一個地方存放這個寄存箱的地址，就能順藤摸瓜，間接找到密碼。9.1引例3．程序代碼#include"stdio.h"main(){intkey=911;/*變量key存放密碼*/int*addr;/*變量addr存放地址*/addr=&key;/*變量key的地址存放在變量addr中*//*通過變量key輸出密碼值*/printf("Thekeyis:%d\n",key);/*通過變量key的地址來輸出密碼值*/printf("IfIknowtheaddressofthekey,Ialsocangetit:%d\n",*addr);}9.2.1指針變量的定義1．內(nèi)存地址計算機硬件系統(tǒng)的內(nèi)存儲器中，擁有大量的存儲單元，每個存儲單元的容量為１字節(jié)。為了方便管理，為每一個存儲單元都做了編號，這個編號就是存儲單元的“地址”。內(nèi)存單元的地址與內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)是兩個完全不同的概念。2．變量地址變量標識符、內(nèi)存地址和變量值的關(guān)系如圖9-1所示。9.2指針變量的定義與應用3.指針與指針變量指針即地址。一個變量的地址稱為該變量的指針，通過變量的指針能夠找到該變量。指針變量用于存儲其他變量地址的變量。指針與指針變量的區(qū)別，就是變量值與變量的區(qū)別。指針變量定義為：數(shù)據(jù)類型*指針變量1[,*指針變量2…];例如：intnum=3,*num_pointer=&num；指針變量num_pointer、變量num與存儲在變量中的值的關(guān)系如圖所示。4．指針運算符（1）取地址運算符&取地址運算符&的格式為：&標識符例如：inta,*pa;/*定義變量a和指針變量pa，且pa指向的數(shù)據(jù)類型為整型*/pa=&a;/*把變量a的地址賦給指針變量pa，指針變量pa就指向了變量a*/（2）間接訪問運算符*間接訪問運算符*的格式為：*地址例如：inta=2,b,*p;p=&a;/*p指向a*/b=*p;/*把p所指向變量a的值賦給變量b*/【例9.1】指針變量的定義與相關(guān)運算示例。#include"stdio.h"voidmain(){inta=12,*pa;/*定義一個指向int型數(shù)據(jù)的指針變量pa*/floatb=3.14,*pb; /*定義一個指向float型數(shù)據(jù)的指針變量pb*/charc='p',*pc;/*定義一個指向char型數(shù)據(jù)的指針變量pc*/pa=&a; /*取變量a的地址，賦值給pa*/pb=&b; /*取變量b的地址，賦值給pb*/pc=&c; /*取變量c的地址，賦值給pc*/printf("a=%d,*pa=%d\n",a,*pa);printf("b=%4.2f,*pb=%4.2f\n",b,*pb);printf("c=%c,*pc=%c\n",c,*pc);} 【例9.2】輸入2個整數(shù)，按升序（從小到大排序）輸出。#include"stdio.h"voidmain()

{

intnum1,num2;int*p1=&num1,*p2=&num2,*p;printf("Inputthefirstnumber:");scanf("%d",p1);/*將輸入的第一個數(shù)送入指針p1指向的內(nèi)存空間*/printf("Inputthesecondnumber:");scanf("%d",p2);/*將輸入的第二個數(shù)送入指針p2指向的內(nèi)存空間*/printf("num1=%d,num2=%d\n",num1,num2);if(*p1>*p2)/*如果num1>num2，則交換指針*/{p=p1;p1=p2;p2=p;}printf("min=%d,max=%d\n",*p1,*p2);} 【例9.3】使用函數(shù)調(diào)用方式改寫例9.2，要求實參為指針變量。voidexchange(int*pointer1,int*pointer2){inttemp;

temp=*pointer1,*pointer1=*pointer2,*pointer2=temp;/*交換變量*/}voidmain(){intnum1,num2;int*p1=&num1,*p2=&num2;/*定義并初始化指針變量p1和p2*/scanf("%d%d",p1,p2);printf("num1=%d,num2=%d\n",num1,num2);if(*p1>*p2)exchange(p1,p2);printf("min=%d,max=%d\n",num1,num2);}9.2.2指針變量作函數(shù)參數(shù)【例9.4】輸入3個整數(shù)，按降序輸出。#include"stdio.h"voidexchange(int*pointer1,int*pointer2){inttemp;temp=*pointer1,*pointer1=*pointer2,*pointer2=temp;}main(){intnum1,num2,num3;scanf("%d%d%d",&num1,&num2,&num3);if(num1<num2) exchange(&num1,&num2);/*變量的地址作為實參*/if(num1<num3)exchange(&num1,&num3);if(num2<num3)exchange(&num2,&num3);printf("%d,%d,%d\n",num1,num2,num3);/*輸出排序后的的結(jié)果*/}

9.3.1概念C語言規(guī)定數(shù)組名代表數(shù)組的首地址，所以數(shù)組名是一個常量指針，數(shù)組元素的地址可以通過數(shù)組名加偏移量來取得。若定義一個指針變量，使它指向一個數(shù)組，則該指針變量稱為指向數(shù)組的指針變量。例如：intarray[10],*pointer=array;或者：*pointer=&array[0];

或者：intarray[10],*pointer;pointer＝array;9.3數(shù)組的指針和指向數(shù)組的指針變量數(shù)組元素的引用，既可用下標法，也可用指針法。使用下標法，直觀。例如：array[0]、array[1]、array[2]…等等。使用指針法，能使目標程序占用內(nèi)存少、運行速度快。例如：array+i、pointer+i等等。如果有“intarray[10],*pointer=array;”，則：pointer+i和array+i都是數(shù)組元素array[i]的地址，*(pointer+i)和*(array+i)就是數(shù)組元素array[i]。指向數(shù)組的指針變量，也可將其看作是數(shù)組名，因而可按下標法來使用。例如:pointer[i]等價于*(pointer+i)。9.3.2一維數(shù)組元素的引用【例9.5】使用指向數(shù)組的指針變量來引用數(shù)組元素。#include"stdio.h"main(){intarray[10],*pointer=array,i;/*定義數(shù)組和指向數(shù)組的指針變量*/printf("Input10numbers:");for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",pointer+i);/*使用指針變量來輸入數(shù)組元素的值*/printf("array[10]:");for(i=0;i<10;i++)printf("%3d",*(pointer+i));/*使用指向數(shù)組指針變量輸出數(shù)組*/printf("\n");}1.算術(shù)運算可以進行的算術(shù)運算，只有以下幾種：px±n,px++/++px,px--/--px,px-py注意：px±n：將指針從當前位置向前（+n）或回退（-n）n個數(shù)據(jù)單位，而不是n個字節(jié)。顯然，px++/++px和px--/--px是px±n的特例（n=1）。px-py：兩指針之間的數(shù)據(jù)個數(shù)，而不是指針的地址之差。2.關(guān)系運算

px＜py，px＝py，px＞py9.3.3對指向數(shù)組的指針變量進行算術(shù)運算和關(guān)系運算數(shù)組名作形參時，接收實參數(shù)組的起始地址；作實參時，將數(shù)組的起始地址傳遞給形參數(shù)組。引入指向數(shù)組的指針變量后，數(shù)組及指向數(shù)組的指針變量作函數(shù)參數(shù)時，可有四種等價形式：1.實參是數(shù)組名，形參是數(shù)組。main()f(intx[],intn){inta[10];{……}f(a,10)…}2.實參是數(shù)組名，形參是指針變量。main()f(int*x,intn){inta[10];{……f(a,10);}…}3.實參和形參都是指針變量。main()f(int*x,intn){inta[10],*p;{p=a;……}f(p,10);…}4.實參是指針變量，形參是數(shù)組。

main()f(intx[],intn){inta[10],*p;{p=a;……}f(p,10);…}9.3.4數(shù)組作函數(shù)參數(shù)【例9.6】用選擇法對10個整數(shù)按由大到小順序排序。#include"stdio.h"sort(intx[],intn)/*形參為數(shù)組*/{inti,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(x[j]>x[k])k=j;if(k!=i){t=x[i];x[i]=x[k];x[k]=t;}}}main(){int*p,i,a[10];p=a;for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",p++);p=a;sort(p,10);/*實參為指針變量*/for(p=a,i=0;i<10;i++)printf("%d",*p++);}定義一個二維數(shù)組：inta[3][4]={{1,3,5,7},{9,11,13,15},{17,19,21,23}};a是二維數(shù)組數(shù)組名。將a數(shù)組看成3個一維數(shù)組組成。3個一維數(shù)組名分別為a[0]，a[1]，a[2]，每一個一維數(shù)組又包含4個元素，例如：a[0]代表的一維數(shù)組又包含元素a[0][0]，a[0][1]，a[0][2]，a[0][3]。9.3.5二維數(shù)組的指針及其指針變量對于二維數(shù)組inta[3][4]，有：a表示：二維數(shù)組的首地址，即第0行的首地址。a+i表示：第i行的首地址。a[i]等價于*(a+i)表示：第i行第0列的元素地址。a[i]+j等價于*(a+i)+j表示：第i行第j列的元素地址。通常把指向行的地址，稱為行指針，指向列的地址，稱為列指針。如果用a作指針訪問二維數(shù)組的元素可表示為：*(a[i]+j)等價于*(*(a+i)+j)等價于a[i][j]如果用指針p作為指向數(shù)組的指針，且有inta[3][4],*p=a[0]；則p+1指向下一個元素。用p作指針訪問數(shù)組元素a[i][j]的格式為：*(p+(ｉ*總列數(shù)+j))表9-1數(shù)組a的性質(zhì)表示形式含義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+1，&a[1]1行首地址a[1]+2，*(a+1)+2,&a[1][2]1行2列元素a[1][2]的地址*(a[1]+2)，*(*(a+1)+2)，a[1][2]1行2列元素a[1][2]的值【例9.7】使用行指針和列指針兩種方式輸出二維數(shù)組任一元素。①使用行指針#include"stdio.h"main(){intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};introw,col,(*pointer)[4]; /*定義行指針變量(*pointer)[4]*/pointer=array;/*使行指針變量指向數(shù)組的起始地址*/printf("Inputrow=");scanf("%d",&row);printf("Inputcol=");scanf("%d",&col);printf("array[%1d][%1d]=%d\n",row,col,*(*(pointer+row)+col));}②使用列指針#include"stdio.h"main(){intarray[3][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};int*pointer,row,col; /*定義一個列指針變量pointer*/pointer=array[0];/*使列指針變量pointer為0行0列元素地址*/printf("Inputrow=");scanf("%d",&row);printf("Inputcol=");scanf("%d",&col);printf("array[%1d][%1d]=%d\n",row,col,*(pointer+(row*4+col)));}

二維數(shù)組的指針作函數(shù)實參時，有列指針和行指針兩種形式。相應的，用來接受實參數(shù)組指針的形參，必須使用相應形式的指針變量，如下所示：實參：列指針行指針↓↓形參：（列）指針變量行指針變量9.3.6二維數(shù)組指針作函數(shù)參數(shù)1.字符串的表示與引用（1）逐個引用【例9.8】使用字符指針變量表示和引用字符串。#include"stdio.h"main(){char*string="IloveBeijing.";for(;*string!='\0';string++)printf("%c",*string);}9.4字符串的指針和指向字符串的指針變量【例9.9】采取整體引用的辦法，改寫例9.8。#include"stdio.h"main(){char*string="IloveBeijing.";printf("%s\n",string);} 2．字符串指針作函數(shù)參數(shù)【例9.10】用函數(shù)調(diào)用方式，實現(xiàn)字符串的復制。#include"stdio.h"voidstring_copy(char*from,char*to){/*字符指針from接收源串，字符指針to存儲目標串*/inti=0;for(;(*(to+i)=*(from+i))!='\0';i++);/*循環(huán)體為空語句*/}voidmain(){charstr1[20]="Iamateacher.";charstr2[20];string_copy(str1,str2);/*調(diào)用函數(shù),數(shù)組名作實參*/printf("str2:%s\n",str2);}返回指針值的函數(shù)（簡稱指針函數(shù)）的定義格式如下：函數(shù)類型*函數(shù)名([形參表])【例9.11鍵盤輸入10個數(shù)，調(diào)用函數(shù)求其中的最大值。#include<stdio.h>int*max(int*q,intn)/*max為返回指針值的函數(shù)*/{ inti,*m=q;/*假設最大數(shù)為a[0]，m為最大值的指針*/ for(i=1;i<n;i++)if(*(q+i)>*m)m=q+i;/*保留實際最大值的指針*/ returnm;/*返回最大值的指針值*/}voidmain(){inti,a[10],*p;for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]);p=max(a,10);printf("Max=%d\n",*p);}9.5返回指針值的函數(shù)【例9.12】有若干計算機圖書，請按字母順序，從小到大輸出書名。voidsort(char*name[],intcount){char*temp_p;inti,j,min;/*使用選擇法排序*/for(i=0;i<count-1;i++) /*外循環(huán)：控制選擇次數(shù)*/{min=i; /*預置本次最小串的位置*/for(j=i+1;j<count;j++) /*內(nèi)循環(huán)：選出本次的最小串*/if(strcmp(name[min],name[j])>0)/*存在更小的串*/min=j; /*保存*/if(min!=i) /*存在更小的串，交換位置*/temp_p=name[i],name[i]=name[min],name[min]=temp_p;}}voidmain(){char*name[5]={"BASIC","FORTRAN","PASCAL","C","FoxBASE"};inti=0;sort(name,5);/*使用字符指針數(shù)組名作實參，調(diào)用排序函數(shù)sort()*/for(;i<5;i++)printf("%s\n",name[i]);/*輸出排序結(jié)果*/}9.6.1指針數(shù)組

數(shù)據(jù)類型*數(shù)組名[元素個數(shù)]【例9.13】定義二級指針。源程序#include"stdio.h"voidmain(){intx=100;int*p1;int**p2;/*定義二級指針*/p1=&x;/*將x的地址給p1*/p2=&p1;/*將p1的地址給p2*/printf(“%d,%d”,*p1,**p2);}9.6指針數(shù)組與主函數(shù)main()的形參主函數(shù)main()的有參形式為：main(intargc，char*argv[]){……}運行帶形參的主函數(shù)，必須在操作系統(tǒng)狀態(tài)下，輸入主函數(shù)所在的可執(zhí)行文件名，以及所需的實參，然后回車即可。命令行的一般格式為：可執(zhí)行文件名實參1[實參2……]9.6.2主函數(shù)main()的形參指向指針的指針變量的一般定義格式為：數(shù)據(jù)類型**指針變量1[,**指針變量2……];例如，char**p;【例9.13】定義二級指針#include"stdio.h"main(){intx=100;int*p1;int**p2;/*定義二級指針*/p1=&x;/*將x的地址給p1*/p2=&p1;/*將p1的地址給p2*/printf(“%d,%d”,*p1,**p2);}9.6.3指向指針的指針變量【例9.14】使用二級指針輸出字符串。#include"stdio.h"main(){char*name[]={“China”,“Beijing”,“GreatWall”,“World”};char**p;intj;for(j=0;j<4;j++){ p=name+j;printf(“%s\n”,*p);}}9.7.1指向函數(shù)的指針變量的定義定義指向函數(shù)的指針變量的一般形式為：類型名(*指針變量名)(參數(shù)類型1，參數(shù)類型2…)；例如：int(*p)();9.7.2用指向函數(shù)的指針變量調(diào)用函數(shù)一般形式為：(*指針變量名)(實參表)9.7函數(shù)的指針和指向函數(shù)的指針變量簡介【例9.15】求x，y中的較小數(shù)#include"stdio.h"main(){intmin(int,int);int(*p)(int,int),x,y,z;printf("Enterx,y：");scanf("%d%d",&x,&y);p=min;z=(*p)(x,y);printf("Min(%d,%d)=%d\n",x,y,z);

}intmin(inta,intb){returna<b?a:b;}有關(guān)指針的數(shù)據(jù)類型的小結(jié)。9.8指針小結(jié)指針的不同表現(xiàn)方式為：定義含義inti;i：整型變量i。int*p;p：指向整型數(shù)據(jù)的指針變量。inta[N];

a[N]：整型數(shù)組，它有N個元素。int*p[N];p：指針數(shù)組，它由N個指向整型數(shù)據(jù)的指針元素組成。int(*p)[N];p：行指針變量，是每個行含有N個元素的二維數(shù)組的指針。int*p();p：指針函數(shù)，該函數(shù)返回一個指向整型數(shù)據(jù)指針。int(*p)();p：函數(shù)指針變量，該函數(shù)指針指向整型數(shù)據(jù)。int**p;p：是一個雙重指針變量，它指向一個指向整型數(shù)據(jù)的指針變量。上機實驗1．掌握指針、指針變量的定義；2．掌握指針的應用方法和注意事項；3．掌握指針與數(shù)組、指針與字符串和指針與函數(shù)的關(guān)系。一、實驗目的1．驗證性實驗1）閱讀下面的程序，并上機運行該程序。#include<stdio.h>fun(char*s){char*p=s;while(*p)p++;return(p-s);}voidmain(){char*a="975321";printf("%d",fun(a));}二、實驗內(nèi)容2）閱讀下面的程序，并上機運行該程序。#include<stdio.h>voidmain(){inta[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},s=0,i,*p;p=&a[0];

for(i=0;i<10;i+=2)s+=*(p+i);printf("s=%d",s);}3）閱讀下面的程序，并上機運行該程序。#include<stdio.h>main(){char*a="Iwishyousuccess!";

intk;printf("%c\n",a[7]);

for(k=0;a[k]!='\0';k++)printf("%c",a[k]);}

4）下面給定程序中fun函數(shù)的功能是：分別統(tǒng)計字符串中大寫字母和小寫字母的個數(shù)。請改正程序中的錯誤，使它能計算出正確的結(jié)果。#include<stdio.h>voidfun(char*s,inta,intb){while(*s){if(*s>='A'&&*s<='Z')a++;if(*s>='a'&&*s<='z')b++;s++;}}main(){chars[100];intupper=0,lower=0;printf("\nPleaseastring:");gets(s);