第六章 指针、引用和动态空间管理

• 指针移动1个单元格：++、--。
– 通常只对应一个数组的连续存储单元操作。
– int n,m[12],*p1=&m[5],*p2=&m[10]; – p1++;//指向了m[6] – p2--；//指向m[9]
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2 指针的操作
• 指针操作符的综合运用
– 当指针同时有多个运算符时，要考虑运算符的优先级。
– {
• int t=x；
• x=y；
• y=t；
– } – 对比指针实现参数传递函数，体会优点。 – 演示例6.9（p176）
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4 引用的复杂应用
• 引用和指针
– int a[10],*p=a;
– int &ra1=a[6];//类型为整型 – int (&ra2)[10]=a;//类型为整型数组，较特别 – int *&rp1=p;// 类型为 int *，整型指针 – int &rp2=*p;//类型为整型
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2. 指针的操作
• 指针移动n个单元格： +、– 通常只对应一个数组的连续存储单元操作。
– int n,m[12],*p1=&m[5],*p2=&m[10]; – p1=p1+5;//指向了m[10]; – p2=p2-5;//指向了m[5]; – 也可以缩写为符合赋值形式：+=,-=。
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2. 指针的操作
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5 动态空间管理
• 课后练习：p182页
– 1、2、3、4、5、6、7、8
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5 动态空间管理
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5 动态空间管理
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5 动态空间管理
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5 动态空间管理
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第六章 指针、引用和动态空间管理
陈郑军
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学习目标
• 目标：
– 掌握基础数据类型指针的定义。
– 掌握指针的基本操作：访问数据、移动指针。 – 掌握指针与一维数组的关系、能利用指针传递数据参 数和函数参数的方法。 – 了解引用的概念和定义各种引用的方法，掌握利用引 用传递函数参数。 – 掌握动态控件的申请和释放的方法，会利用指针操纵 动态空间。
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4 引用的练习与提高
• P179页课后习题
– 1、2、3、4、5、6
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5 动态空间管理
• 传统空间管理弊端：
– 数组必须明确大小，并提前定义
– 定义数组的元素个数不能使用变量 – 数组使用纯内存。
• 动态空间管理的需求：
– 无法预知用户需求
– 避免浪费
– 使用堆内存，存储可以非常大，只受硬盘空间限制。
• 格式2：数组动态空间
– new 类型说明[元素个数]
– delete []指针表达式
• 应用：
– int *ap=new int[10]; – delete []ap;
– 演示：结合前面数组排序，完成一个动态个数数据的 通用排序程序。
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5 动态空间管理
• 申请二维数组空间：
– double (*matrix)[20]=new double[20][20];
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1.4指针的概念
• 在某些应用中，需要间接的访问其他数据，即只 保存该数据的内存地址，然后再通过该地址去访 问数据。这种情况下，地址本身需要作为数据处 理的对象的一部分，成为一种特殊的数据。
• 这种特殊的数据可以像一般数据那样进行赋值、 加减、自增1或自减1等操作，还可以进行一些其 他专门针对地址的操作。
– delete 指针表达式
• 应用：
– int *p1,**p2;
– p1=new int(5); – P2=new (int *); – *p2=new int(7); – cout<<endl<<*p1<<„ „<<**p2; – delete p1,*p2,p2;//注意顺序。
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5 动态空间管理
– 演示上述案例的定义和效果。
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4 引用简化函数定义案例
• 分析教材p169页例6.6（配合图）
– 形参指针如何实现可以修改实参指针，即需要定义指 向指针的指针。
– 原因：形参的特点、指针的特点
• 通常形参是一个独立的变量，其值的改变不会影响实参的值， 因此即便是传递一个指针给指针型形参，则形参指针的值改 变后，实参指针还是原始值。 • 形参指针能够对实参指针的改动是：修改实参指针指向处的 数据。因此如果要修改普通数据，则用指针形参；如果要修 改一个指针本身，则需要定义一个指向指针的指针。
– *p=20;//合法操作
• 当然可以用两个const将一个指针全部定义为常 值
– const int * const q=&x;
• 无论如何：x=10;y=9;操作是合法的，指针定义 的限制对指向内存处变量没有约束。
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2 指针的操作
• 赋值操作：=
– 指针可以接受同类型普通变量的地址赋值，也可以同 类型指针之间相互赋值。赋值操作仅仅完成将其直接 保存的内存地址的拷贝。 – int x,y;
– int *p=&x;//将x的内存地址赋值给p – int *q=p;//将指针p的值，即x的内存地址赋值给q指针 – p=y;//不允许 – q=&p;//不允许
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2. 指针的操作
• 取变量地址：&
– int x,y;
– int *p=&x;//将x的内存地址赋值给p
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2. 指针的操作
– 数组指针
– 函数指针（了解）
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1.5 指针变量的定义
• 定义格式：
– 类型修饰符 *变量名【=指针表达式】；
• 例如：
– int p,*q=&p;//q指针指向了p变量的内存地址。 – double *t; – char *s=“你好啊”;
– long *L=NULL;//定义一个long类型空指针
• A[2]===*(A+2)
• A[0]===*（A+0）===*A
– 但是数组名不能像普通指针一样：pa++合法，A++非 法。
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指针代替数组应用于函数
• 演示数组数据输出
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指针代替数组应用于函数
• 演示数组数据排序
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4 引用
• 概念
– 引用就是为某个变量或隐含的临时变量起个别名，对 别名的操作等同于对目标变量的操作。
– delete []matrix;
• 注意事项(n,m均是变量)：
– int *p1=new int[n];//正确格式
– int (*p2)[6]=new int[n][6];//正确格式 – int (*p3)[n]=new int[m][n];//错误格式 – 对于指向二维数组的指针申请二维数组空间时，其第 二维，即列数必须是常量表达式 – 而第一维可以是变量。
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1.1内存地址和数据关系
• 计算机内存空间是一个顺序排列的存储单元，每 个单元都有其顺序编号，称为内存地址。 • 计算机中正在执行的数据都是保存在内存的某个 或某片存储单元中，计算机访问该数据就是通过 其内存地址来访问的。 • 例如教材：图6-1案例
– 字符串”ABCD”就是存储在3690地址开头的连续5个 存储单元中。
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5 动态空间管理
• 动态空间管理的专门运算符：
– new，用于申请一块动态空间。
– delete，用于释放new申请的动态空间。 – 可以申请一个数据的空间（非数组动态空间），也可 以申请连续多个数据的空间（数组动态空间）。
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5 动态空间管理
• 格式1：非数组动态空间
– new 类型说明(初值）
• 判断指针是否为空:==
– if(p==0)…
– if(p==NULL)… – //0和NULL都代表空 – if(!p)…//C++上空代表逻辑假
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2. 指针的操作
• 计算两个地址间数据单元的个数：– 通常该操作只对应一个数组进行。
– int n,m[12],*p1=&m[5],*p2=&m[10]; – n=p2-p1; – 值得注意的是：只有高地址减低地址才是有意义的 – 参考教材图：6-3（149）
– 需要区别以下几个表达式含义： – *p++:取p所指向单元的数据作为表达式的值，然后使 p指向下一个单元。 – (*p）++：取p所指向的数据作为表达式的值，然后使 该单元的数据值增1.
– *++p:使p指向下一个单元，然后去该单元的数据作为 表达式的值。
作为表达式的值。
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1.2普通变量的地址与数据
• 理论上普通变量只存储数据和数据类型，但实际 上每个变量名都与一个唯一的地址相对应，因此 实际上还是通过地址在进行数据存储。 • 由于编译系统所生成的代码能够自动地根据变量 名与地址的相应关系完成相应的地址操作，因此 我们可以认为普通变量只存储数据和数据类型， 而不存储地址。
• 间接访问：*
– int x,y;
– int *p=&x;//将x的内存地址赋值给p – x=100； – cout<<*p<<endl;//输出100 – *p=9;
– cout<<x<<endl;//输出9
• *和&是两个互逆的操作，同时出现时，作用抵 消：*&k=3,即等价k=3;
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2. 指针的操作
• 指向指针的指针会增加程序的理解难度。
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4 引用简化函数定义案例
• 分析p177页，例6.11，通过引用型指针形参简化 程序，提高可阅读性。