指针1.docx
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指针1
指针
一、指针概述
1.地址
C++程序中每一个实体,如变量、数组和函数等，都要在内存中占有一个可标识的存储区域。
每一个存储区域由若干个字节组成，在内存中，每一个字节都有一个“地址”，一个存储区的“地址”指的是该存储区中第一个字节的地址。
2．指针
指针就是存储区域的地址。
一个地址指向一个程序实体的存储空间。
直接访问：
通过变量名或地址访问程序中一个实体的存储空间的方式（其实通过变量名访问也就是通过地址访问）。
间接访问：
把一个变量的地址放在另一个变量中。
3．指针变量
专门用来存放地址的变量就叫指针变量，需要专门加以定义。
二、指针的类型与指针的定义
指针也是具有类型的。
指针的类型就是它所指向的变量的类型。
例如，一个指向int型的指针，一个指向一维数组的指针。
在使用一个指针变量之前，先要用声明语句对其进行定义。
例如：
int*p；
定义了一个指向整型数据的指针变量p。
即p是一个存放整型变量地址的变量。
应当特别注意的是，定义一个指针变量必须用符号“*”，它表示其后的变量为指针变量，指针变量为p，而不是*p。
要想使一个指针变量指向一个变量，必须将变量的地址赋给指针变量。
例如：
int*p,i=3;
p=&i;
指针变量也可以定义为指向实型、字符型以及其它类型的变量。
如：
float*p;
char*q;
三、指针运算符
在C++语言中，有两个有关指针的运算符：
&：
为取地址运算符，&x的值为x的地址。
*：
指针运算符，或称指向运算符，也称间接运算符，*p代表p所指向的变量。
如：
inta=15,*p;
p=&a;
cout<cout<<*p<*p=10;将10赋给p所指向的变量。
Cout<注意：
此处的*p与定义指针变量时用的*p含义是不同的。
在定义时，“int*p”中的“*”不是运算符，它只是表示其后面的变量是一个指针类型的变量。
而在程序中的执行语句中引用的“*p”，其中的“*”是一个指针运算符，*p表示“p指向的变量”。
因此，inti,*p;
p=&i;
则：
*p和i相同。
例:
交换两个指针变量所指向的变量的值。
Voidmain（）
{int*p1,*p2,i,i1=10,i2=20;
p1=&i1,p2=&i2;
i=*p1;*p1=*p2;*p2=i;
cout<}
运行结果为：
2010
四、指针与数组
1．一维数组的指针表示方法
一维数组名代表数组的起始地址。
假设一个数组inta[5]，其起始地址为1010，则：
a的值就为1010，a[0]的地址也为1010，
a[1]的地址为1014，也可以用a+1表示，也就是说，“a+1指向数组a中下标为1的元素”。
同样，a+i是a[i]的地址。
需要说明的是：
在编译系统计算实际地址时，a+i中的i要乘上数组元素所占的字节数，即：
a+i×（一个元素所占的字节数）。
例如：
a+1的实际地址为：
1010+1×4=1014；
a+3的实际地址为：
1010+3×4=1022；余类推。
或者说，a+i和&a[i]是相等的，都是a[i]的地址。
请注意区分a[i]与&a[i]二者的不同含义。
为了引用数组中的一个元素，可以用下面三种不同的方法：
（一）下标法：
如a[3]
（二）地址法：
通过地址a+3可以找到a[3]元素，*（a+3）就是a[3]。
因此下面二者等价：
a[i]——下标法
*（a+i）——地址法
都是指a数组中序号为i的元素值。
（三）定义一个指针变量，指向一数组元素。
例如：
定义一个指针变量p，使它的值等于某一元素的地址，这样*p就是该元素的值。
int*p,i=10;
p=&i;
例：
分别用下标法、地址法和指针法访问数组元素。
Voidmain（）
{
inta[5]={1,3,5,7,9},*p,i;
for（i=0;i<5;i++）
cout<cout<for（i=0;i<5;i++）
cout<<*（a+i）<<””;/*用地址法*（a+i）输出*/
cout<for（p=a;pcout<<*p<<””;/*用指针变量*p输出*/
cout<}
运行结果为:
13579
13579
13579
现在着重分析第三种方法：
用指针变量p指向数组元素的方法。
p的初值等于a，此时p指向a数组中第一个元素a[0],*p就是a[0]。
在输出*p的值后，p++使p指向下一个元素a[1]，*p就是a[1]，在输出*p的值后，p++又使p指向下一个元素，……，直到p=a+5为止。
由于p是变量，p的值不断在变化，而p的值是地址，因此p不断改变其指向。
五、指针与字符串
字符串存放在字符数组中。
因此，对字符串操作可以定义一个字符数组，也可以定义一个字符指针。
例：
用字符指针指向一个字符串。
Voidmain（）
{
charstring[]=“CLanguage”;
char*p;
p=string;
cout<cout<}
运行结果:
CLanguageCLanguage
也可以不定义字符数组，而直接用一个指针变量指向一个字符串常量。
如：
voidmain（）
{
char*p=”CLanguage”;
cout<}
程序中虽然没有定义数组，但字符串在内存中是以数组形式存放的。
它有一个起始地址，占一片连续的存储单元，并以“\0”结束。
char*p=”CLanguage”;的作用是：
使指针变量P指向字符串的起始地址。
六、指针数组
一个数组，如果每个元素的类型都是整型的，那么这个数组称为整型数组；如果每个元素都是同类型的指针类型，则它是指针数组。
也就是说，指针数组是用来存放一批地址的。
前已述及，在初始化字符数组时，可以用指针变量来代替字符数组。
例如：
char*string=“Iamastudent”;
如果有五个字符串，可以用五个指针变量来指向它，这就是指针数组。
例如：
char*name[5]={“LiFang”,“ZhangLi”,“LingMaoTi”,“SunFei”，“Wangfang”}
name是一维数组，它有五个元素，每个元素都是指向字符数据的指针型数据。
其中，name[0]指向第一个字符串“LiFang”。
七、指针与函数
指针与函数的关系，主要表现在如下三个方面：
1.用指针作为函数参数
2.函数的返回值是指针
3.指向函数的指针
1．指针作为函数参数
例：
有一数组，有10个元素，要求输出其中最大和最小的元素。
#defineN10
voidmain（）
{
voidmax_min（intarr[],int*pt1,int*pt2,intn）;
intarray[N]={1,8,10,2,-5,0,7,15,4,-5};
int*p1,*p2,a,b;
p1=&a;p2=&b;
max_min（array,p1,p2,N）;
printf（“max=%d,min=%d\n”,a,b）;
}
voidmax_min（intarr[],int*pt1,int*pt2,intn）
{
inti;
*pt1=*pt2=arr[0];
for（i=0;i{
if（arr[i]>*pt1）*pt1=arr[i];
if（arr[i]<*pt2）*pt2=arr[i];
}
}
2．指向函数的指针
一个函数包括一系列的指令，在内存中占据一片存储单元，它有一个起始地址，即函数的入口地址，通过这个地址，可以找到该函数，这个地址就称为函数的指针。
我们可以定义一个指针变量，使它的值等于函数的入口地址，那么通过这个指针变量，也能调用该函数，这个指针变量称为指向函数的指针变量。
定义一个指向函数的指针变量的一般形式：
类型标识符（*指针变量名）（）;
例如int（*p）（）;
它表示p指向一个返回值为整型的函数。
注意，*p两边的括弧不能省略。
如果写成int*p（）;就称了返回指针值的函数。
在定义了指向函数的指针变量后，可以将一个函数的入口地址赋给它，这就实现了使指针变量指向一个指定的函数。
如：
p=fun1；
可以用下列形式调用函数：
（*指针变量）（实参列表）;
例如:
（*p）（a,b）;其相当于fun1（a,b）;也可以写成p（a,b）;
例6.26写一个程序，给出一个一维数组的元素值，先后四次调用一个函数，分别求①数组中元素之和②最大值③下标为奇数的元素之和④求各元素的平均值。
#defineN12
main（）
{
staticfloata[12]={1.5,3.8,5.6,7.8,91.6,1.61,13.3,
15.0,17.5,19.9,21.7,23.0};
floatarr_add（）,odd_add（）,arr_ave（）,arr_max（）;
voidprocess（float*p,intn,float（*fun）（））;
intn=N;
printf（"thesumof%delementsis:
",n）;
process（a,n,arr_add）;
printf（"thesumofoddelementsis:
"）;
process（a,n,odd_add）;
printf（"theaverageof%delementsis:
",n）;
process（a,n,arr_ave）;
printf（"themaximumof%delementsis:
",n）;
process（a,n,arr_max）;
}
voidprocess（float*p,intn,float（*fun）（））
{
floatresult;
result=（*fun）（p,n）;
printf（"%8.2f\n",result）;
}
floatarr_add（floatarr[],intn）
{
inti;
floatsum=0;
for（i=0;isum=sum+arr[i];
return（sum）;
}
floatodd_add（float*p,intn）
{
inti;
floatsum=0;
for（i=0;isum=sum+*p;
return（sum）;
}
floatarr_ave（float*p,intn）
{
inti;
floatsum=0,ave;
for（i=0;isum=sum+p[i];
ave=sum/n;
return（ave）;
}
floatarr_max（floatarr[],intn）
{
inti;
floatmax;
max=arr[0];
for（i=1;iif（arr[i]>max）max=arr[i];
return（max）;
}
4．返回指针的函数
一个函数在调用之后可以带回一个值返回到主调函数，这个值可以是整型、实型、字符型等，也可以是一个指针类型。
定义这种函数的例子如：
int*fun（a,b）;
例：
编写一个函数，它的作用是在一个字符串中找一个指定的字符，并返回该字符的地址
char*strchr（char*str,charch）
{
while（*str++!
='\0'）
if（*str==ch）
returnstr;
return（0）;
}
main（）
{
char*strchr（char*str,charch）;
char*pt,ch,line[]="IloveChina";
ch='C';
pt=strchr（line,ch）;
printf（"\nstringstartsataddress%o.\n",line）;
printf（"Firstoccurrenceofchar%cisaddress
%o.\n",ch,pt）;
printf（"Thisisposition%d（startingfrom0）\n",pt-line）;
}
八、指针的运算
指针是一种数据类型，应具有无符号整数的值。
由于地址本身的特征，也给指针运算带来一些限制，它只能进行：
●与整数相加、减运算
●同一数组中各元素地址间的关系运算与相减运算
●赋值运算
其它的运算，如两个指针相加、相乘、相除、移位以及指针与实数相加等都是不允许的。
（一）指针与整数相加、减
指针与整数相加、减，表示指针在内存空间上、下移动，移动以其类型的长度为单位。
（二）指向同一数组中元素的指针的关系运算与相减运算
指向同一数组中元素的指针的关系运算，是比较它们之间的地址大小。
两个指针相等，表明它们指向同一数组元素。
两个指向同一数组中的元素的指针相减，是计算它们之间的元素数目。
（三）指针赋值
指针可以通过赋值运算改变其所指向的实体，有三种情形：
（1）给指针赋以一个对应类型的变量地址,如
floatf1,f2;
float*p=&f1;
（2）同一类型指针间的赋值,如
inta,b;
int*pa=&a,*pb=&b;
pa=pb;
（3）指针增1、减1，即指针向上或向下移动一个所指向的数据类型空间。
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