浙江大学刘加海C语言课件4

第4章指针与数组◆本章重点1. 指针变量对一维数组元素的引用方法。

2. 指针在一维数组中的应用。

3. 指针变量对字符串的引用。

4. 数组指针在二维数组中的应用。

5. 指针数组的概念。

6. 多级指针概念与应用。

◆本章难点1. 如何用指针变量来表示数组元素及元素的地址。

2. 指针变量在一维数组中的移动。

3. 字符指针变量的赋值方法及运用。

4. 数组指针的理解与应用。

5. 数组指针与指针数组的区别。

6. 对多级指针概念的理解。

4.1 一维数组与指针在第1章已经学习了指针的概念以及指针的基本运算。

指针是一个变量的地址，是一个常量。

而一个指针变量却可以被赋予不同的指针值，是变量。

定义指针的目的是为了通过指针去访问内存单元。

在实际使用中，指针变量通常应用于数组，因为数组在内存中是连续存放的，指针应用于数组将会使程序的概念十分清楚、精练、高效。

下面通过例子来说明一维数组与指针的关系。

首先定义一个一维数组及同数据类型的指针变量，然后指针变量指向数组某元素的地址，如：int a[10]；/*定义a为包含10个整型数据的数组*/int *p；/*定义p为指向整型变量的指针*/应当注意，因为数组为int型，所以指针变量也应为指向int型的指针变量。

下面是对指针变量赋值：p=a;把a[0]元素的地址赋给指针变量p。

也就是说，p指向数组a的首地址。

在第一章已经学习第4章指针与数组了一维数组的元素表示与地址表示的方法。

表4.1 一维数组的元素表示法表4.2 一维数组元素的地址表示法注意如有定义：int a=10，*p;p = &a ;p、&a 都为地址，而*p ，a 为内容。

对a来说，&a是成立的，而&*a是无意义的，而对指针p来说，&*p、*&p都是有意义的。

例4.1如有定义：int x=2，*p=&x;以下哪些表达式的含义是不正确的。

（A）*&p （B）*&x （C）&*p （D）&*x解析：指针p再取地址，变量x取地址都是有意义的，指针p取内容即为变量x的值，而变量x不能再取内容，因而（D）错。

例4.2如有定义int a[5]；（其中：0＜＝i<5），不能表示数组元素的是（）。

（A）*（a+i）（B）a[5] （C）a[0] （D）a[i]解析：可以用a[i]或*（a+i）表示一维数组元素，其中i的取值为0至4，而a[5]超界，所以答案为B。

例4.3若有以下定义和语句，int a[10]，i；且0<=i<10，则对数组元素地址的正确表示是（）。

（A）a++ （B）（a+1）（C）*（a+1）解析：对于选项A，由于a代表数组a的首地址，它的值在程序运行期间是不能被改变的，即它应该是常量，因此a++将无法实现。

选项B中的（a+1）表示数组a的第一个元素的地址（从第0个元素开始）。

选项C表示数组a的第一个元素的值，所以正确答案为B。

例4.4编写一程序定义具有10个元素的一维数组，通过数组元素的方法从键盘输入数据，找出比相邻元素大的元素个数（头、尾元素不计在内）。

解析：如数组定义为：int a[10];数组的元素可表示为：*(a+i)、a[i],其元素的地址可表示为：a+i、&a[i]。

统计比相邻元素大的元素个数（头、尾元素不计在内）时可用语句：for(k=0,i=1;i<9;i++)if(a[i]>a[i+1]&&a[i]>a[i-1])k++;完整的程序代码为：#include<stdio.h>void main( ){int a[10]，i,k;for(i=0;i<10;i++)scanf(“%d”,a+i);for(k=0,i=1;i<9;i++)if(a[i]>a[i+1]&&a[i]>a[i-1])k++;printf("k=%d\n"，k);}例4.5 阅读程序，找出程序中的错误。

#include<stdio.h>void main( ){int *p，i，a[10];p=a;for(i=0;i<10;i++)*p++=i;for(i=0;i<10;i++)printf（"a[%d]=%d\n"，i，*p++）;}分析：指针p指向数组a的首地址，把循环变i的值赋给p所指的地址上，然后p指向数组的下一个元素，当到第二个循环开始时指针已移出数组,此时输出的内容已是一些随机数据而出错。

把上述程序改写为：#include<stdio.h>void main( ){int *p,i,a[10];p=a;for(i=0;i<10;i++)*p++=i;p=a;for(i=0;i<10;i++)printf("a[%d]=%d\n",i,*p++);第4章指针与数组}例4.6将数组a中的n个整数按相反顺序存放。

解析：将a[0]与a[n-1]对换，再a[1]与a[n-2]对换…，直到将a[(n-1/2)]与a[n-int((n-1)/2)]对换。

现用循环处理此问题，设两个位置指示变量i和j，i的初值为0，j的初值为n-1。

将a[i]与a[j]交换，然后使i的值加1，j的值减1，再将a[i]与a[j]交换，直到i=(n-1)/2为止，如图4.1所示。

i m j(b)图4.1(a)交换前，(b)交换后用数组元素的方法程序设计如下：#include<stdio.h>void inv(int x[ ]，int n) /*形参x是数组名*/{int temp，i，j，m=(n-1)/2;for(i=0;i<=m;i++){j=n-1-i;temp=x[i];x[i]=x[j];x[j]=temp;}}void main(){int i，a[10]={3，7，9，11，0，6，7，5，4，2};printf("The original array:\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d，"，a[i]);printf("\n");inv(a，10);printf("The array has benn inverted:\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d，"，a[i]);printf("\n");}用指针的方法程序设计如下：#include<stdio.h>void inv(int *p,int n){int temp,*p1,*p2;p1=p;p2=p+n-1;for( ;p1<p2;p1++,p2--){temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;}}void main(){int i,a[10]={3,7,9,11,0,6,7,5,4,2},*p=a; printf("原数组为:\n");for(i=0;i<10;i++,p++)printf("%d,",*p);printf("\n");p=a;inv(p,10);printf("反序后的数组为:\n");for(i=0;i<10;i++,p++)printf("%d,",*p);printf("\n");}例4.7用选择法对10个整数排序。

#include<stdio.h>void sort(int x[ ],int n){int i,j,k,t;for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(x[j]>x[k])第4章指针与数组k=j;if(k!=i){t=x[i];x[i]=x[k];x[k]=t;}}}void main(){int *p,i,a[10]={3,7,9,11,0,6,7,5,4,2};printf("The original array:\n");for(i=0;i<10;i++)printf("%d,",a[i]);printf("\n");p=a;sort(p,10);for(p=a,i=0;i<10;i++,p++)printf("%d ",*p);printf("\n");}4.2 字符串与字符指针变量C语言本身并没有设置一种类型来定义字符串变量，字符串的存储完全依赖于字符数组，但字符数组又不等于字符串变量。

本节将对字符串的实现、字符串与字符数组、指针之间的关系，以及字符串的简单应用进行讨论。

4.2.1 字符数组与字符串虽然C语言中没有字符串数据类型，但却允许使用字符串常量。

在C语言中，字符串是借助于字符型一维数组来存放的，以字符‘\0’作为字符串结束标志，它的ASCII代码值为0，‘\0’占用存储空间、不输出，但不计入串的实际长度。

可以用字符数组存放字符串，如char s[10]={'H','e','l','l','o','!','\0'};或：char s[10]="Hello!";但是以下给数组的赋值是不合法的：char s[10];s="Hello!";因为表示字符串“Hello！”的是存储空间的首地址，而数组定义后数组首地址也是常量，两个常量之间不能相互赋值。

如有以下定义：char str1[10]="computer" ,str2[20] ;赋值方式str2=str1;也是错误的。

当然数组元素间赋值可逐个进行，最后人为加入字符串结束标志‘\0’。

例如：for(j=0;str1[j]!=‟\0‟;j++)str2[j] = str1[j];str2[j] = …\0‟; /* 人为加入字符串结束标志‘\0’ */可以在字符数组内存放字符串。

如果一个字符数组用来作为字符串使用，那么在定义该字符数组时，数组的大小就应该比它将要实际存放的最长字符串多一个元素，从而在末尾存放‘\0’留有空间。

当用赋初值方式来定义字符数组大小时，这时定义应写成：char str1[]={'s','t','r','i','n','g','!','\0'};在此定义了有7个字符的字符串，数组str1包含了8个元素的字符数组。