第9章 指针实验1

第9章指针

实验9-1 指针类型

实验目的：

理解指针类型。

实验步骤：

1.分组讨论下面的说法或问题。

1.1指针变量存储的内容为地址，而地址是有类型的，因为地址必须是某存储单元的地址时才有意义（即可以通过地址根据类型使用相关存储单元），因此，指针变量本质上指向的是某类型的存储单元。

1.2有了指针变量就是又多了一种使用存储单元的途径。

1.3地址是编号是整数，为何不能用整数给指针变量赋值？但为何使用强制类型转换之后就可以了？编译系统为何只尽到提醒的义务，而不绝对禁止呢？(内存问题)

2.已知有int i=3, *pi=&i;

2.1分析下面语句的输出（不能确定时用某某变量的地址代替）并编程验证。

printf("%x,%x,%x\n", &i, i, *i);

printf("%x,%x,%x\n", &pi, pi, *pi);

2.2根据程序的输出，画出变量i和pi简化的存储状态图。

2.3分析下面语句的输出并编程验证。

printf("%x,%x,%x\n", pi, *&pi, &*p);

3.有int i = 3, *pi, *pj;

pi = &i;

pj = pi;

3.1画出变量i、pi和pj的形象状态图。

3.2对于变量i所标识的存储单元，现在有几种使用途径？

3.3分析下面语句的输出并编程验证。

*pj = i + *pi;

printf("%d,%d,%d\n", i, *pi, *pj);

4.分析并比较下面三个程序的输出。

4.1

#include

void main( )

{

int i = 3, j = 2;

int *pi, *pj, *ptemp;

pi = &i;

pj = &j;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj);

ptemp = pi;

pi = pj;

pj= ptemp;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj); }

4.2

#include

void main( )

{

int i = 3, j = 2, temp;

int *pi, *pj;

pi = &i;

pj = &j;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj);

temp = *pi;

*pi = *pj;

*pj= temp;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj); }

4.3

#include

void main( )

{

int i = 3, j = 2, temp;

int *pi, *pj;

pi = &i;

pj = &j;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj);

temp = i;

i = j;

j= temp;

printf("%d,%d\n", i, j);

printf("%d,%d\n", *pi, *pj);

}

5．有int *pi;，如何评价语句pi=π？

实验9-2 空指针

实验目的：

进一步理解指针变量的作用。

实验步骤：

1.分析讨论下面程序的说法。

使用指针变量有两个步骤。

第一步：通过赋值（初始化）操作使指针变量指向某存储单元。（如int i, *pi=&i;或pi=&i;或pi=pj;等）

第二步：通过间接引用操作符使用指针变量指向的存储单元。（如printf("%d", *pi);或*pi=5;等）

2.指出并改正下面程序中的错误。

#include

void main( )

{

float f = 2.3, *pf;

*pf = *pf * *pf;

printf("%f,%d\n", f, *pf);

}

3.分析下面的程序。

3.1

#include

void main( )

{

int *pi;

pi = 5;

}

3.2

#include

void main( )

{

int *pi;

pi = 0;

}

3.3

#include

void main( )

{

int i;

scanf("%d", &i);

if(i > NULL)

printf("%d是正数!\n", i);

else

printf("%d是非正数!\n", i);

}

分析：

1）3.1和3.2两个程序有何区别？

2）如何评价程序3.3？0与NULL相同吗？通常如何使用？

4.（练习9.13）已知整型指针变量pa，pb，pc分别指向整型变量a，b，c。按下面要求编程。

4.1使用指针交换a，b，c的值，使变量a，b，c按升序排列。（指针指向的对象不变，即pa 一直指向a。）

4.2变量a，b，c的值不变，但pa，pb，pc指向的变量按升序排列（即pa指向值最小的变量。）

实验9-3 函数的形参为指针变量

实验目的：

理解地址传递的特点，掌握指针为形参时的用法。

实验步骤：

1.分析求两个整数和的函数。

1.1程序如下：

#include

int add(int x, int y)

{

int z;

z = x + y;

return z;

}

void main()

{

int a = 23, b = -5;

int c;

c = add(a, b);

printf("%d + %d = %d\n", a, b, c);

}

分析：

如图1所示，C语言中函数调用最重要的特点是传值调用。

main函数

图1 函数的传值调用

1.2程序如下：

#include

int add(int *x, int *y)

{

int z;

z = *x + *y;

return z;

}

void main()

{

int a = 23, b = -5;

int c;

c = add( &a , & b);

printf("%d + %d = %d\n", a, b, c);

}

分析：

1）把程序补充完整。使用函数调用add(a, b)可以吗？为什么？

2）使用函数调用add(&a, &b)可以吗？为什么？假设此时变量a和b的地址分别为0x0012ff7c 和0x0012ff78，把图2补充完整。

main函数

图2 函数的传值调用

指针变量x的内容为变量a的地址，也就是说指针变量x指向了变量a，使用*x也可以访问变量a所标识的存储单元了。

3）为什么可以在add函数中使用main函数中的变量a？

答：这个问题有问题！add函数中不可以使用变量a，在add函数中只是使用了变量a所标识的存储单元！只要存储单元归程序所有就可以通过指针使用它！

2.分析下面的程序。

#include

void change(float *pf)

{

*pf = 5.23;

}

void main()

{

float fa = 2.3;

printf("%f\n", fa);

change(&fa);

printf("%f\n", fa);

}

分析：

change函数为何可以改变main函数中局部变量fa的值？

3.根据指针做参数的特点，改写add函数使其返回值为void，其首部为void add(int x, int y, int *pSum)。

1）改写后的函数如何使用？

2）与实验7-5中的add函数相比有何差异？

3）C语言中所有的函数都可以没有返回值吗？

4.scanf函数为何可以改变“实参”的值？

4.1当用户输入23回车时，下面的程序有何输出？

#include

void main()

{

int i, *pi = &i;

scanf("%d", pi);

printf("%d,%d\n", i, *pi);

}

4.2分析下面的程序。

#include

char buffer[100] = "23\n";

void scanInt(int *p)

{

int value = 0;

int i = 0;

while(buffer[i] != '\n')

{

value = value * 10 + (buffer[i] - '0');

++i;

}

*p = value;

}

void main()

{

int i;

scanInt(&i);

printf("%d\n", i);

}

实验9-4 函数的返回值为指针变量

实验目的：

进一步理解野指针。

实验步骤：

1.分析下面的程序（例9-9）。

#include

int *test( )

{

int i = 5, *pi = &i;

return pi;

}

void test2( )

{

int j = 3;

}

void main( )

{

int *pj;

pj = test( );

test2( );

printf("%d\n", *pj);

}

分析：

程序的输出结果为3，不是5，为什么？

2.比较下面两个程序。

2.1

#include

void test(int *pi)

{

*pi = 5;

}

void main()

{

int *p;

test(p);

printf("程序中其它功能……\n");

}

2.2

#include

void test(int *pi)

{

if(pi == NULL)

{

printf("错误!实参为空指针!\n");

return;

}

*pi = 5;

}

void main()

{

int *p = NULL;

test(p);

printf("程序中其它功能……\n");

}

分析：

1）两个程序中有语法错误吗？

第一个程序会出现错误，非法访问！

第二个*pi = 5有语法错误。

2）两个程序运行结果相同吗？为什么？

第一个出现非法访问

第二个是：

注意：

在函数中检测指针参数是否为空指针会提高代码的健壮性。负责的程序员必须保证指针变量指向合法的地址。

实验9-5 指针变量的运算

实验目的：

理解指针变量运算的特点。

实验步骤：

1.分析程序指出数组元素在内存中的存放特点。

1.1

#include

void main()

{

int a[3] = {1, 2, 3};

int i;

for(i=0; i<3; ++i)

printf("%x\t", &a[i]);

}

1.2

#include

void main()

{

char ch[6] = "China";

int i;

for(i=0; i<6; ++i)

{

printf("%x\t", &ch[i]);

}

}

1.3

#include

void main()

{

int b[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

int i, j;

for(i=0; i<2; ++i)

{

for(j=0; j<3; ++j)

printf("%x\t", &b[i][j]);

printf("\n");

}

}

2.分析下面的程序，并根据输出结果分析指针变量运算的特点。

2.1

#include

void main()

{

int a[3] = {1, 2, 3};

int i, *p;

p = &a[0];

for(i=0; i<3; ++i, ++p)

{

printf("a[%d]:%x,%d\n", i, &a[i], a[i]);

printf("a[%d]:%x,%d\n", i, p, *p);

}

}

2.2参照2.1编程使用指针变量输出1.2中数组的元素。

2.3参照2.1编程使用指针变量输出1.3中数组的元素。

3.指针变量p的内容为0x0012ff00，求出表达式p+1的值和类型。

4.分析程序。

#include

void main()

{

int a[3] = {1, 2, 3};

int *pa, *p;

pa = &a[0];

for(p=pa; p<=&a[2]; ++p)

printf("a[%d]:%d\t", p-pa, *p);

}

分析：

1）写出程序的输出，并说明程序的执行过程。

2）利用指针，编程从右至左输出数组元素即依次输出a[2],a[1],a[0]。#include

void main()

{

int a[3] = {1, 2, 3};

int *pa, *p;

pa = &a[2];

for(p=pa; p>=&a[0]; --p)

printf("a[%d]:%d\t", pa-&a[0], *p);

}