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：

int a=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，int i , *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。

Void main()

{ int *p1 , *p2 , i , i1=10 , i2=20;

p1=&i1,p2=&i2;

i=*p1;*p1=*p2;*p2=i;

cout<

}

运行结果为：

20 10

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int a[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。

Void main()

{

int a[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;p

cout<<*p<<””; /* 用指针变量*p输出*/

cout<

}

运行结果为:

1 3 5 7 9

1 3 5 7 9

1 3 5 7 9

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。

Void main()

{

char string[ ]=“ C Language”;

char *p;

p=string;

cout<

cout<

}

运行结果:

C Language

C Language

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：

void main()

{

char *p=”C Language”;

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=”C Language”;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=“I am a student”;

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。

#define N 10

void main()

{

void max_min(int arr[ ],int *pt1,int *pt2,int n);

int array[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);

}

void max_min(int arr[ ],int *pt1,int *pt2,int n)

{

int i;

*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。

#define N 12

main()

{

static float a[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};

float arr_add( ),odd_add( ),arr_ave( ),arr_max( );

void process(float *p,int n,float (*fun)( ));

int n=N;

printf("the sum of %d elements is:",n);

process(a,n,arr_add);

printf("the sum of odd elements is:");

process(a,n,odd_add);

printf("the average of %d elements is:",n);

process(a,n,arr_ave);

printf("the maximum of %d elements is:",n);

process(a,n,arr_max);

}

void process(float *p,int n,float (*fun)( ))

{

float result;

result=(*fun)(p,n);

printf("%8.2f\n",result);

}

float arr_add(float arr[],int n) {

int i;

float sum=0;

for(i=0;i

sum=sum+arr[i];

return(sum);

}

float odd_add(float *p,int n) {

int i;

float sum=0;

for(i=0;i

sum=sum+*p;

return(sum);

}

float arr_ave(float *p,int n) {

int i;

float sum=0,ave;

for(i=0;i

sum=sum+p[i];

ave=sum/n;

return(ave);

}

float arr_max(float arr[],int n) {

int i;

float max;

max=arr[0];

for(i=1;i

if (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,char ch)

{

while(*str++!='\0')

if(*str==ch)

return str;

return (0);

}

main()

{

char *strchr(char *str,char ch);

char *pt,ch,line[]="I love China";

ch='C';

pt=strchr(line,ch);

printf("\nstring starts at address %o.\n",line);

printf("First occurrence of char %c is address

%o.\n",ch,pt);

printf("This is position %d(starting from 0)\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

float f1 , f2 ;

float *p=&f1;

（2）同一类型指针间的赋值,如

int a , 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。