浙江大学刘加海C语言课件5.docx

1、浙江大学刘加海C语言课件5第5章 指针与函数 本章重点1. 函数指针的概念、定义及赋值。2. 函数指针的应用。3. 指针函数的定义。4. 命令行参数的应用。 本章难点1. 函数指针的概念，函数指针的赋值及调用方法。尤其是定义及调用中的形式参数及实际参数的使用。2. 指针函数的概念以及与函数指针的区别。3. 命令行参数编程中的文件名与命令的关系。4. 命令行参数的赋值方法。指针和函数的关系主要包括三个方面的内容：一是指针可以指向某个函数，即函数指针；二是函数的返回值可以是指针类型的变量，即指针函数；三是指针可以作为函数的参数。5.1 指向函数的指针大家知道，变量a被分配到某个存储区域，若指针变量

2、p的值为该存储区域的首地址，则称p为指向变量a的指针，通过对指针p的间接引用可以访问它所指向的变量a。函数虽然不是变量，但是它经过编译后，其目标代码在内存中是连续存放的，该代码的首地址就是函数执行时的入口地址，它可以赋给指针变量，使得指针变量指向函数。利用指向函数的指针变量，可以代替函数名，也可以作为函数的参数传递给其他函数。也就是说可以用指针变量指向基本类型变量、字符串、数组等，也可指向一个函数。一个函数在编译时被分配给一个入口地址。这个入口地址就称为函数的指针。可以用一个指针变量指向某函数，然后通过该指针变量调用此函数。5.1.1 用函数指针变量调用函数1函数指针的声明格式：数据类型 (*

3、指针变量名)(函数形参类型标识符列表)；其中的“数据类型”是指函数返回值的类型。例如：char (*f1)(char *，char);int (*f2)(int *，int);上述语句声明两个指向函数的指针：f1指向形参类型依次为char*、char，返回值类型为char的函数；f2指向形参类型依次为int *、int，返回值类型为int的函数。注意f1、f2是不同类型的指针，因为它们各自所指向的函数的返回值类型，形参个数及各形参的类型不尽相同。2为指向函数的指针赋值函数名是指针常量，其值为该函数在内存中存储区域的首地址。只能将函数的首地址赋值到指向同类型函数的指针。函数指针赋值格式为：函数指

4、针函数名；3函数指针的调用方式为：(*指针名)(实在参数列表);5.1.2 用函数指针变量调用函数举例例5.1 用函数指针调用求最大值函数，求出a和b中的大者。函数占有一段内存单元，可用函数指针变量指向其首地址，通过指针变量来访问它所指向的函数。程序设计如下：#includeint max(int x,int y) return xy?x：y；void main()int a,b,c；int(*p)(int,int)； /* 声明函数指针 */p=max； /* 函数名代表了函数入口地址 */scanf(%d,%d,&a,&b)；c=(*p)(a，b)； /* 调用方式 */printf(a=

5、%d,b=%d,max=%dn,a,b,c)；注意(1) int(*p)(int，int)；定义p是一个指向函数的指针变量，即所指向的函数返回值为int型，形参依次为int、int类型的函数。(2) 在int(*p)(int，int)；(*p)两侧的括弧不可省略，表示p先与*结合，是指针变量，然后再与后面的( )结合，表示此函数指针变量所指向的函数返回值是整型。如果写成“int *p(int，int)”，则由于( )优先级高于*，它表示声明了一个函数，只不过这个函数的返回值是指向整型变量的指针。(3) 给函数指针变量赋值时只赋函数名，不准带参数。如：p=max;赋值语句“p=max；”的作用是

6、将函数max的入口地址赋给指针变量p。和数组名代表数组的起始地址一样，函数名代表函数的入口地址。 函数调用可以通过函数名，也可通过函数指针，本例中的调用形式为c=(*p)(a，b)；用函数指针调用的参数与函数调用的参数完全一致，用函数指针变量调用函数时，只需将(*p)代替函数名即可。(4) 对指向函数的指针变量不准作加减运算，如：p+，p-，p+n都是错误的。例5.2 指向函数的指针简单应用示例。#includefloat f1(float x) return x*x;float f2(float x) return x*x*x;void main() float (*p)(float),y;

7、 p=f1; y=(*p)(2); printf(%fn,y); p=f2; y=(*p)(2); printf(%fn,y);其中，语句“p=f1;”将函数f1的首地址赋给p，表达式“(*p)(2)”的作用是以2为实参调用函数f1，返回值为4。同样，语句“p=f2;”将改写p的值为函数f2的首地址，表达式“(*p)(2)”的作用是以2为实参调用函数f2，返回值为8。思考：有二个函数定义：int add(int x,int y)return x+y;int sub(int x,int y)return x+y;在main函数中定义一个函数指针，分别调用函数add、sub，并在main函数中输出

8、结果。例5.3 已知契比雪夫多项式的定义如下： x (n=1)2x2-1 (n=2)4x3-3x (n=3)8x4-8x+1 (n=4)试编写程序，从键盘输入整数n和实数x，并计算多项式的值。#include void main()float fn1(float), fn2(float) ,fn3(float), fn4(float);float (*fp)(float);float x;int n;printf(input x:);scanf(%f,&x);printf(input n:);scanf(%d,&n);switch(n)case 1:fp=fn1;break;case 2:fp

9、=fn2;break;case 3:fp=fn3;break;case 4:fp=fn4;break;default:printf(data error!);printf(result=%f,(*fp)(x);float fn1(float x)return x;float fn2(float x)return 2*x*x-1;float fn3(float x)return 4*x*x*x-3*x;float fn4(float x)return 4*x*x*x*x-8*x*x+1;例5.4 设一个函数pp，在调用它的时候，每次实现不同的功能。输入a和b两个数，第一次调用pp时找出a和b中大

10、者，第二次找出a和b中小者。#includeint max(int,int); /函数原型声明int min(int,int); /函数原型声明void pp(int,int,int (*p)(int,int); /函数原型声明void main()int a,b;scanf(%d,%d,&a,&b);printf(max=);pp(a,b,max);printf(min=);pp(a,b,min);int max(int x,int y) /求x,y中的大者return xy?x:y;int min(int x,int y) /求x,y中的小者return xy?x:y;void pp(in

11、t x,int y,int (*p)(int,int)int result;result=(*p)(x,y);printf(%dn,result);运行情况如下：enter a and b:2,6max=6min=2注意：程序中使用的函数指针fp，将随着输入条件n的不同而指向不同的函数，从而达到在不同条件下调用不同函数的目的。5.2 返回值为指针的函数 函数被调用后，可以由函数中的return语句返回一个值到主调函数中。函数的返回值可以是整型值、字符值、实型值等，也可以是返回指针型的数据，即地址。返回值为指针的函数，与以前的函数概念类似，只是返回的值的类型是指针类型而已，此类函数通常称为指针函

12、数。指针函数定义形式：类型名 *函数名(形参表定义) 函数体如：int *func(int x，int y);其中，func是函数名，其返回值类型是“指向整型的指针”，也即函数值是一个指针，指向一个整型变量，函数的形参为int x 和int y。5.2.1 指针函数应用举例例5.5 由键盘输入112自然数，再调用指针函数输出英文名被调用程序中应定义指针函数。#includechar *month_name(int n)static char *name13=ILLEGAL,JANUARY,FEBRUARY,MARCH,APRIL,MAY,JUNE,JULY,AUGUST,SEPTEMBER,O

13、CTOBET,NOVEMBER,DECEMBER;return(n12)? name0:namen); void main() char *month_name(int); /*说明一个指针函数，由于函数定义在先，此语句可省略*/ int n; scanf(%d,&n); printf(%s,month_name(n);例5.6 编一函数，在一组字符串中找出按字典序最大的字符串。#include#includechar *find_max(char *str,int n) /声明函数返回值为指向字符的指针int i;char *p;p=str0; /假设str0及p所指向的字符串按字典序最大f

14、or(i=1;i0) p=stri; /使p指向按字典序最大的字符串return p; /返回指针值void main()char *a5=ABc,abc,Abc,abcd,abca;printf(%sn,find_max(a,5);运行结果：abcd分析：char *find_max(char *str，int n)声明函数返回值为一个指向字符或字符串的指针。形式参数char *str表示它是一个指针数组，指针数组中的每个元素相当于一个指针变量，分别指向不同字符串的首地址。strcmp(stri，p)表示stri和p指向的两个字符串从左至右逐个字符相比较(按ASCII码值大小比较)，直到出现

15、不同的字符或遇到0为止。如果全部字符相同，则认为相等(返回0值)；若出现不同的字符，则以第一个不相同的字符比较结果为准(返回其ASCII码的差值)。例5.7 有若干学生的成绩(每个学生四门课程)，要求用户在输入学生序号(假设从0号开始)后，能输出该学生的全部成绩。#includefloat * search( float (*pointer)4, int n) ; /*函数原型声明 */void main()static float score4 =65,70,80,90,76,89,67,88,84,78,90,76 ;float *p;int i, num;printf(Enter the

16、 number of student:);scanf(%d,&num);printf(The scores of No.%d are:n, num); p = search(score, m); /* 在score数组中查询m号学生的成绩 */* p指向m号学生第0门课程*/for(i=0; i4; i+)printf(%5.2ft,*(p+i); float * search( float (*pointer)4, int n) float *pp; /* pp是指向实数的指针，pointer是指向数组的指针*/pp = *(pointer+n); /* pp = (float *)(poi

17、nter + n) */return pp; 运行结果如下： Enter the number of student：2 The scores of No.2 are: 84.00 78.00 90.00 76.00注意float(*pointer)4，其中的pointer是一个指向一维数组的指针变量，数组元素个数为4(四门课程)，即pointer指向一个学生的四门成绩。main( )函数调用search函数，将score数组的首地址传给pointer(注意score是一个二维数组名，所以score也是一个指向行的指针，而不是指向列元素的指针)。输入学生序号后，使pp指向该学生第0门课程，赋值

18、给p。*(p+i)表示此学生第i门课程的成绩。例5.8 编一函数，在字符串中找出一个子串的首地址。#include#includechar *find_str(char *s1,char *s2)int i,j,ls2;ls2=strlen(s2); /求子串s2的长度ls2for(i=0;istrlen(s1)-ls2;i+) for(j=0;jls2;j+) if(s1j+i!=s2j) break; if(j=ls2) return s1+i; /* 查找s1+i是否为所求的地址值。具体思想为：从地址s1+i起的ls2个字符与从地址s2起的ls2个字符均对应相同，则s1+i是所求地址。

19、*/return NULL; / NULL为空指针void main()char *src=Windows98 Office97 Microsoft,*dest=Office97,*pp;pp=find_str(src,dest); /返回的地址值送给指针变量ppif(pp!=NULL) printf(%sn,pp);else printf(not find:%sn,dest);运行结果为：Office97 Microsoft注意 函数*find_str返回字符串s2在s1中第一次出现的首地址，当查找不到时返回空指针值NULL。5.2.2 指针函数和函数指针比较 指针函数和函数指针这两个概念都

20、是简称。它们的区别如表5.1所示。表5.1 函数指针和指针函数的区别函数指针指针函数含义：指向函数的入口地址的指针含义：调用函数后返回值为指针定义形式：类型 (*p)(形式参数表)定义形式：类型 *p(形式参数表)本质：指针本质：函数5.3 命令行参数5.3.1 命令行参数的概念所谓“命令行参数”，一般是在DOS环境下所输入的命令及其参数。执行文件的形式为：命令名 参数1 参数2 . 参数n(回车)。命令名和各参数之间用空格分隔。例如，若有一命令文件名为disp，现要将两个字符串“Zhejiang”，“Hangzhou”作为参数传送给main函数。可以写成以下形式： disp Zhejiang

21、 Hangzhou 带参数的命令行文件的编辑步骤：首先编辑一个名为disp.c(或disp.cpp)的文件，然后将之经过编译、连接后产生disp.exe文件，最后在Dos命令提示符下输入带参数的命令然后回车即可。5.3.2 命令行参数的表示方法在编辑C语言源程序时，main()函数应带有两个参数，形式为：void main(int argc, char *argv )注意 (1)形参argc是命令行中参数的个数，可执行文件名本身也算一个，以空格分隔。(2)形参argv是一个字符指针数组，argv是一个数组名，元素个数为形参argc的值，其元素为指向命令行字符串的指针，指针数组argvargc-

22、1分别指向命令行各参数的首地址。5.3.3 命令行参数使用举例例5.9 编一程序，显示命令行上的所有参数(不包括命令名)，源程序名为echo.c。#include void main(int argc,char *argv)int i;i=0;while(argc1) +i; printf(%sn,argvi); -argc;编译连接后生成应用程序文件echo.exe，进入DOS环境，在命令行输入：dispZhejiangHangzhou运行结果为： Zhejiang Hangzhou程序运行时，系统自动作如下赋值：命令行参数的个数(含命令)3赋给argc，因为输入的参数为3个，分别为：dis

23、p zhejiang hangzhou。argv0指向字符串disp的首地址；argv1指向字符串Zhejiang的首地址；argv2指向字符串Hangzhou 的首地址。 思考：如文件名前有路径，它们都保存在argv0中，请调试当把+i放在printf语句后，程序的运行情况如何？例5.10 用一程序实现文件的加密和解密。约定：c程序取名为lock.c，程序的可执行文件名为lock.exe，其用法为：lock +|- ，其中“+”为加密，“-”为解密。#includevoid main(int argc, char *argv ) char c;if (argc != 3) printf(参数

24、个数不对！n);else c=*argv1; /*截取第二个实参字符串的第一个字符*/ switch(c) case +: /*执行加密*/ /*加密程序段*/ printf(执行加密程序段。n); break; case -: /*执行解密*/ /*解密程序段*/ printf(执行解密程序段。n); break; default: printf(第二个参数错误！n); 注意 (1)形参argc的值为3，因为有三个参数”lock”、”+|-“、被处理的文件名。(2)元素argv0指向第1个实参字符串“lock”，元素argv1指向第2个实参字符串“|”，元素argv2指向第3个实参字符串“被

25、处理的文件名”。(3)main函数中的形参不一定命名为argc和argv，可以是任意的名字，只是人们习惯用argc，argv而已。习 题1输入3个整数，按从小到大的顺序输出(用函数指针调用实现)。2输入3个字符串，按从小到大的顺序输出(用函数指针调用实现)。3用函数指针来实现：写一个程序，输入x的值，输出相应的结果。4从键盘输入10名学生的成绩，显示其中的最高分、最低分及平均成绩(要求用指针来编写程序)。5编制函数，在字符串数组中查找与另一个字符串相等的字符串，函数的返回值为字符串的地址或NULL值(当找不到时)。6以下程序输出的结果是( )。#include int funa( int a,

26、 int b) return a+b; int funb( int a, int b) return a-b; int sub( int (*t)(int ,int ) ,int x , int y)return (*t)(x,y); void main( )int x ,(*p)(int ,int);p = funa ; x = sub (p ,9 ,3);x += sub (funb,8,3);printf(%dn ,x) ;7阅读下面程序。#includevoid main(int a,char *ar )a-;printf(%d,a);if(a=0) exit(0);main( a ,ar); 如文件名为pro.c 编译后在命令行输入C:pro aaaaaa bbbbb cccc ddd ，写出程序运行的结果。8编一程序，输入星期的序号06，输出中文的星期名。9编写一个带命令行参数的程序prog.c。当运行prog filename时将文本文件filename按原样在标准输出(终端)上输出；当运行prog n filename时将文本文件按原样在标准输出(终端)上输出，并在各行开头显示当前行行号(从1:开始，如1:XXXXXXXX)；其他运行方式均显示出错信息。