1、第八章 指针,指针是C语言中的一个重要概念。掌握指针的用法，可使程序简洁、高效、灵活，但并不难学。,为了了解什么是指针，先看一个小故事：地下工作者阿金接到上级指令，要去寻找打开密电码的密钥，这是一个整数。几经周折，才探知如下线索，密钥藏在一栋三年前就被贴上封条的小楼中。一个风雨交加的夜晚，阿金潜入了小楼，房间很多，不知该进哪一间，正在一筹莫展之际，忽然走廊上的电话铃声响起。艺高人胆大，阿金毫不迟疑，抓起听筒，只听一个陌生人说：“去打开211房间，那里有线索”。阿金疾步上楼，打开211房间，用电筒一照，只见桌上赫然6个大字：地址1000。阿金眼睛一亮，迅速找到1000房间，取出重要数据66，完成
2、了任务。,8.1 变量的地址和指针,1.内存地址内存中存储单元的编号 （1）计算机硬件系统的内存储器中，拥有大量的存储单元（容量为字节）。 为了方便管理，必须为每一个存储单元编号，这个编号就是存储单元的“地址”。每个存储单元都有一个惟一的地址。 （2）在地址所标识的存储单元中存放数据。 注意：内存单元的地址与内存单元中的数据是两个完全不同的概念。 2.变量地址系统分配给变量的内存单元的起始地址 假设有这样一个程序：,void main() int num;scanf(“%d“,”时，存取变量num值的方式可以有两种：,(1)直接访问直接利用变量的地址进行存取1)上例中scanf(“%d”,&n
3、um)的执行过程是这样的：用变量名num作为索引值，检索符号表，找到变量num的起始地址3000；然后将键盘输入的值（假设为）送到内存单元3000至3003中。此时，变量num在内存中的地址和值。2）printf(“num=%dn“,num)的执行过程，与scanf()很相似：首先找到变量num的起始地址3000，然后从3000至3003中取出其值，最后将它输出。 （2）间接访问通过另一变量访问该变量的值语言规定：在程序中可以定义一种特殊的变量（称为指针变量），用来存放其它变量的地址。,例如，假设定义了这样一个指针变量num_pointer，它被分配到4000-4003单元，其值可通过赋值语句
4、“num_pointer=num；”得到。此时，指针变量num_pointer的值就是变量num在内存中的起始地址3000。 通过指针变量num_pointer存取变量num值的过程如下： 首先找到指针变量num_pointer的地址（4000），取出其值3000（正好是变量num 的起始地址）； 然后从3000-3003中取出变量num的值“3”。 （3）两种访问方式的比较 两种访问方式之间的关系，可以用某人甲（系统）要找某人乙（变量）来类比。 一种情况是，甲知道乙在何处，直接去找就是（即直接访问）。 另一种情况是，甲不知道乙在哪，但丙（指针变量）知道，此时甲可以这么做：先找丙，从丙处获得乙
5、的去向，然后再找乙（即间接访问）。,4.指针与指针变量 （1）指针即地址一个变量的地址称为该变量的指针。通过变量的指针能够找到该变量。 （2）指针变量专门用于存储其它变量地址的变量 指针变量num_pointer的值就是变量num的地址。指针与指针变量的区别，就是变量值与变量的区别。 （3）为表示指针变量和它指向的变量之间的关系，用指针运算符“*”表示。 例如，指针变量num_pointer与它所指向的变量num的关系，表示为： *num_pointer，即*num_pointer等价于变量num。 因此，下面两个语句的作用相同： num=3; /*将3直接赋给变量num*/ num_poin
6、ter= /*将3赋给指针变量num_pointer所指向的变量*/ 注意：后两句的次序不能调换！,8.2 指针变量的定义与应用,8.2.1 指针变量的定义与相关运算 例8.1 指针变量的定义与相关运算示例。 void main() int num_int=12, *p_int; /*定义一个指向int型数据的指针变量p_int */ float num_f=3.14, *p_f; /*定义一个指向float型数据的指针变量p_f */ char num_ch=p, *p_ch; /*定义一个指向char型数据的指针变量p_ch */ p_int= ,程序运行结果： num_int=12, *
7、p_int=12 num_f=3.14, *p_f=3.14 num_ch=p, *p_ch=p程序说明： （1）头三行的变量定义语句指针变量的定义与一般变量的定义相比，除变量名前多了一个星号“*” （指针变量的定义标识符）外，其余一样：数据类型 *指针变量, *指针变量2;注意：此时的指针变量p_int、p_f、p_ch，并未指向某个具体的变量（称指针是悬空的）。使用悬空指针很容易破坏系统，导致系统瘫痪。,(2)中间三行的赋值语句取地址运算() 取地址运算的格式： 变量 例如，&num_int、&num_f、&num_ch的结果，分别为变量num_int、num_f、num_ch的地址。注意
8、：指针变量只能存放指针（地址），且只能是相同类型变量的地址。 例如，指针变量p_int、p_f、p_ch，只能分别接收int型、float型、char型变量的地址，否则出错。（3）后三行的输出语句指针运算（*） 使用直接访问和间接访问两种方式，分别输出变量num_int、num_f、num_ch的值。 注意：这三行出现在指针变量前的星号“*”是指针运算符，访问指针变量所指向的变量的值，而非访问指针运算符。,例8.2 使用指针变量求解：输入2个整数，按升序（从小到大排序）输出。void main() int num1,num2;int *num1_p=,9,&num1,&num2,6,num1,
9、num2,num1_p,num2_p,2,程序运行情况： Input the first number:9 Input the second number:6 num1=9, num2=6 min=6, max=9程序说明： （1）第5行的if语句如果*num1_p*num2_p （即num1num2），则交换指针，使num1_p指向变量num2（较小值），num2_p指向变量num1（较大值）。 （2）printf(“min=%d, max=%dn”, *num1_p, *num2_p); 语句：通过指针变量，间接访问变量的值。,本案例的处理思路是：交换指针变量num1_p 和num2_p的
10、值，而不是变量num1和num2的值（变量num1和num2并未交换，仍保持原值），最后通过指针变量输出处理结果。8.2.2 指针变量作函数参数 1.指针变量，既可以作为函数的形参，也可以作函数的实参。 2.指针变量作实参时，与普通变量一样，也是“值传递”，即将指针变量的值（一个地址）传递给被调用函数的形参（必须是一个指针变量）。 注意：被调用函数不能改变实参指针变量的值，但可以改变实参指针变量所指向的变量的值。,例8.3 使用函数调用方式改写例8.2，要求实参为指针变量。 #include void swap(int *pointer1, int *pointer2) int temp; t
11、emp=*pointer1;*pointer1=*pointer2; *pointer2=temp; /*主函数main()*/ void main() int num1,num2;/*定义并初始化指针变量num1_p和 num2_p */int *num1_p=,printf(“Input the first number: ”); scanf(“%d”, num1_p);printf(“Input the second number: ”); scanf(“%d”, num2_p);printf(“num1=%d, num2=%dn”, num1, num2);if( *num1_p *n
12、um2_p ) /* 即(num1num2)*/swap(num1_p, num2_p); /*指针变量作实参*/*输出排序后的num1和num2的值*/printf(“min=%d, max=%dn”, num1, num2); 程序运行情况： Input the first number:9 Input the second number:6 num1=9, num2=6 min=6, max=9,例8.3_1 使用函数调用方式改写例8.2，要求实参为指针变量。 #include void swap(int *pointer1, int *pointer2) int *temp; temp
13、=pointer1;pointer1=pointer2; pointer2=temp; /*主函数main()*/ void main() int num1,num2;/*定义并初始化指针变量num1_p和 num2_p */int *num1_p=,printf(“Input the first number: ”); scanf(“%d”, num1_p);printf(“Input the second number: ”); scanf(“%d”, num2_p);printf(“num1=%d, num2=%dn”, num1, num2);if( *num1_p *num2_p )
14、 /* 即(num1num2)*/swap(num1_p, num2_p); /*指针变量作实参*/*输出排序后的num1和num2的值*/printf(“min=%d, max=%dn”, num1, num2); 程序运行情况： Input the first number:9 Input the second number:6 num1=9, num2=6 min=9, max=6,&num1,temp,3,例8.3_2 使用函数调用方式改写例8.2，要求实参为指针变量。 #include void swap(int *pointer1, int *pointer2) int *temp
15、; *temp=*pointer1; /temp无初始化，悬空指针*pointer1=*pointer2; *pointer2=*temp; /*主函数main()*/ void main() ,形参指针变量pointer1（指向变量num1）和pointer2（指向变量num2），在函数调用开始时才分配存储空间，函数调用结束后立即被释放。 虽然被调用函数不能改变实参指针变量的值，但可以改变它们所指向的变量的值。总结：为了利用被调用函数改变的变量值，应该使用指针（或指针变量）作函数实参。其机制为：在执行被调用函数时，使形参指针变量所指向的变量的值发生变化；函数调用结束后，通过不变的实参指针（或
16、实参指针变量）将变化的值保留下来。,例8.4 输入3个整数，按降序（从大到小的顺序）输出。要求使用变量的指针作函数调用的实参来实现。void swap(int *pointer1, int *pointer2) int temp;temp=*pointer1; *pointer1=*pointer2;*pointer2=temp;,/*主函数main()*/ void main() int num1,num2,num3;/*从键盘上输入3个整数*/printf(“Input the first number: ”); scanf(“%d”, 测试用例1：12，6，9 测试用例2：9，12，6
17、测试用例3：9，6，12 测试用例4：12，9，6（最差情况）,程序运行情况： Input the first number:9 Input the second number:6 Input the third number:12 num1=9, num2=6, num3=12 排序结果: 12, 9, 6,例8.5 编写函数add(int *a,int *b),函数中把指针a，b所指的存储单元中的两个值相加，然后将和值作为函数值返回。 #include int add(int *a,int *b) int sum;sum=*a+*b;return sum; void main() int
18、x,y,z;scanf(“%d,%d”, ,例8.6 把主函数中变量i和j中存放较大数的那个地址作为函数值返回。 #include int *fun(int *a,int *b) if(*a*b) return a;return b; void main() int *p,I,j;scanf(“%d,%d”, ,例8.7 请编写函数，其功能是对传送过来的两个浮点数求出和值与差值，并通过形参送回调用函数。 #include float add(float x,float y) return x+y; float sub(float x,float y) return x-y; void adds
19、ubResult(float x,float y, float *addR, float *subR) *addR=add(x,y);*subR=sub(x,y); void main() float addResult,subResult,i,j;scanf(“%f,%f“, ,例8.8 请编写函数，对传送过来三个数选出最大值和最小值，并通过形参传回调用函数。 #include int max(int x,int y) return xy?x:y; int min(int x,int y) return xy?x:y; void minmaxResult(int x,int y, int z,int *minR, int *maxR) *minR=min(x,min(y,z);*maxR=max(x,max(y,z); void main() int minResult,maxResult,i,j,k;scanf(“%d,%d,%d“, ,
