第1讲 指针(1)

(4)什么是指针？
概念：指针是一个特定类型数据的存储地址，比如一个变量的 地址 a 如：int a=100; 指针 0x0012FF7C
100
说明： 指针也是一种数据类型，占4个字节； 用户定义的对象必须由系统分配存储空间； 空指针值：即NULL，它不指指向任何地方，在VC定义为 常数0，任何类型的指针变量都可以赋予该值。
C
h
I n a ‘\0‟
6bytes
由此可见，数据单元在内存中是连续存放的，根据其首地址 和数据类型，就能确定其所占用的存储单元个数和数据存储方 式，实现存取数据的目的。
(3)两种存取变量的方式
直接存取方式：按变量名存取 在程序中定义的变量编译时系统为其 这些操作由编译系统、 分配内存单元，以下列代码为例进行说明： 操作系统自动完成， 用户不用考虑。 int data1=3456; data1 3456 printf(“%d”, data1);
说明： 一条语句中定义多个变量，每一个指针变量前的*号不能省 略，例如：int *p_a, *p_b; 指针变量的赋值=： 赋值号两边的指针类型必须相同； 其它指针的值可以赋值给空类型指针，反过来不允许； 不同类型指针变量赋值时，要进行强制转换。 指出下列代码中的错误： p未指向有效地址，是悬空指针； int *p,a=1; float *q; q指向的变量数据类型与指针变量 *p=5; 定义的数据类型不一致。 q=&a; printf("p的地址：%X,p的值：%d\n"，p，*p）; printf("q的地址：%X,q的值：%f\n"，q，*q）;
(3) 指针变量作为函数参数
例3: 题目要求同例 2，即对输入的两个整数按大小顺序输出。 现用函数处理，而且用指针类型的数据作函数参数。 解题思路：定义一个函数swap，将指向两个整型变量的指 针变量作为实参传递给swap函数的形参指针变量，在函数 中通过指针实现交换两个变量的值。
#include <stdio.h> int main() { void swap(int *p1,int *p2); int a,b; int *pointer_1,*pointer_2; printf("please enter a and b:"); scanf("%d%d",&a,&b); pointer_1=&a; 错！！！ pointer_2=&b; 无确定的指向 if(a<b) swap(pointer_1,pointer_2); printf("max=%d, min=%d\n\n",a,b); return 0; } void swap(int *p1,int *p2) { int temp; temp=*p1; *p1=*p2; *p2=temp; }
2. 指针变量 (1)概念与定义格式
概念：用来存放一个数据(对象)的地址的变量。指针变量的 值是地址(即指针) 定义格式：数据类型 * 变量名 [=指针表达式]； 说明： *是指针类型的标志，不能省略；它不是指针变量名的组成部 分； 数据类型是指针变量中所存地址指向的数据的类型，又称基 类型，它决定了数据占用的存储单元长度及存储方式，不同 数据类型占用的存储单元长度可能不同，即使长度相同，存 储方式也不同；数据类型是通过指针存取数据的基础，不允 许定义无数据类型的指针变量； 允许对指针变量初始化，即定义时并赋地址值。
数据单元
0X0012FF74
0X0012FF75
……
3.14
8bytes
0X0012FF7B
char ch=„A‟;
0x0012FF70
A
1bytes
char str[ ]=“China”;
0x0042901C 0x0042901D 0x0042901E 0x0042901F 0x00429020 0x00429021
源程序
目标代码地址空间
0
内存地址空间
基址 =1000
输出单元200 开始的4B内容
int data1=3456;
printf(“%d”, data1);
100 编译 连接 200
1100
输出单元1200 开始的4B内容
地址ห้องสมุดไป่ตู้射
3456
(“水涨船 高”) 1200
3456
间接存取方式：
p 变量i的地址存放在变量p i 中，通过p来存取i的值， 2000 3345 这种变量的存取方式称为 2000 间接存取方式 指向就是通过地址来体现的，如上例，p中存放了i的地址， 通过p就能知道i的地址，从而找到变量i的内存单元； 由于通过地址能找到所需的变量单元，因此说，地址指向该 变量单元； 将地址形象化地称为“指针”，意思是通过它能找到以它为 地址的内存单元； 一个变量的地址称为该变量的“指针”，专门用来存放另一变 量的地址(即指针)的变量，称为“指针变量”。“指针”与 “指针变量”不同。
问题：能否将swap()写成如下形式？
void swap(int *p1,int *p2) { int *temp; *temp=*p1; 问题：int *temp;与 *p1=*p2; *temp=…;的星号(*) *p2=*temp; } 有什么不同？
思考：以下程序代码能否实现数据的交换？
#include <stdio.h> int main() { …… if (a<b) swap(a,b); printf(“max=%d,min=%d\n”,a,b); return 0; } void swap(int x,int y) { int temp; temp=x; x=y; y=temp; } 普通类型作函数参数时，是 “值传递”方式，函数调用时把 实参复制给形参，在函数内形参 的改变不影响实参。
0X00000000
存储单元，大小为1B 计算机控制器通过存储 单元地址可以存取其中 的内容。 在地址所标识的内存 单元中存放数据，这相 当于旅馆房间中居住的 旅客一样。 由于通过地址能找到 所需的变量单元，我们 可以说，地址指向该变 量单元。 将地址形象化地称为“指针”
0X00000001
0X00000002 0X00000003 ……
如何避免悬空指针的使用？
定义指针变量时坚持对其进行初始化，若不能确定它指 向哪一个变量，则让该指针变量初始化为NULL，例如：
如 int *p = NULL; //正确地进行初始化
空类型与空指针的比较 void： 空类型，即不指明任何具体的数据类型； void * ：空类型指针，不指向任何类型，即 void * 指针仅仅为 一个地址； 允许将其它指针的值赋给空类型指针，但不允许将空类型指针赋 给其它指针，除非进行强制转换； NULL与void * 不同：NULL是一个指针值，任何类型的指针可 以赋予该值，而void * 是一种类型，是一种无任何类型的指针； 可以根据实际需要，对指针类型进行强制转换。
⑤主调函数中就可以使用这些改变了值的变量。
不要企图通过改变指针形参的值而使指针实参的值改变。 下面例子并不成功。 例4: 对输入的两个整数按大小顺序输出 解题思路：尝试调用swap函数来实现题目要求。在函数中 改变形参(指针变量)的值，希望能由此改变实参(指针变量) 的值。
#include <stdio.h> int main() { void swap(int *p1,int *p2); int a,b; int*pointer_1,*pointer_2; printf("please enter two integer numbers:"); scanf("%d%d",&a,&b); pointer_1=&a; pointer_2=&b; if(a<b) swap(pointer_1,pointer_2); printf("max=%d,min=%d\n\n",a,b); return 0; }
例2: 输入a和b两个整数，按先大后小的顺序输出a和b。
解题思路：用指针方法来处理这个问题。不交换整型变量的 值，而是交换两个指针变量的值。
#include <stdio.h> int main() { int *p1,*p2,*p,a,b; printf("please enter two integer numbers:"); scanf("%d %d",&a,&b); // 输入两个整数 p1=&a; // 使p1指向变量a p2=&b; // 使p2指向变量b if(a<b) // 如果a<b { p=p1;p1=p2;p2=p; } //p1与p2的值互换 printf("a=%d,b=%d\n",a,b); // 输出a,b printf("max=%d,min=%d\n",*p1,*p2);// 输出p1和p2所指向的变量的值 return 0; }
第1讲 指针(1)
指针的概念 指针变量
教学目标
理解指针的概念和作用；
掌握指针变量的定义、取地址和间接访问运算，能够利用指
针变量作为函数参数、得到ｎ个要改变的值。
重点：指针的概念和作用，指针变量的定义和&、*运算，指针 变量作形参的作用
难点：指针的概念，指针变量的定义和&、*运算，指针变量作
例如：int a=100; int *p_a=&a;
p_a
&a即是 0x0012FF7C
a
100 指向
首地址： 0x0012FF7C
p_str 指向
?
(指针变量未赋值)
问题：为什么指针变量通常用p开头？ 指针(pointer)的首字符是p 悬空指针： 如果一个指针变量，既没有赋NULL值，又没有指向有效的 内存地址，则称为“悬空指针”； 悬空指针的值是不确定的，这个未知地址可能指向一个有用 数据或一段代码，直接操作可能带来危险，甚至导致系统崩 溃，应尽力避免悬空指针的使用；
如果想通过函数调用得到ｎ个要改变的值： ① 在主调函数中设ｎ个变量，用ｎ个指针变量指向它们；
② 设计一个函数，有n个指针形参。在这个函数中改变这ｎ个 形参的值；
③ 在主调函数中调用这个函数，在调用时将这n个指针变量作 实参，将它们的地址传给该函数的形参；
如果想通过函数调用得到ｎ个要改变的值：
④ 在执行该函数的过程中，通过形参指针变量，改变它们所指 向的ｎ个变量的值；
(2)指针的两个特殊运算符(单目运算符)
& ：取地址运算符，返回其操作对象的内存地址，通常其操 作对象为一个变量，例如 p_a=&a ; * ：间接访问运算符，存取指针所指单元的值，如： printf(“%d”, *p_a); 可以输出变量a的值。
//例1：运算符 & 与 * 使用举例： #include <stdio.h> int main() { int a=10; int * p_a; p_a=&a; //取地址 printf(“变量a的地址(十六进制): %X\n",p_a); printf("修改前：直接访问 a=%d, 间接访问 a=%d\n",a,*p_a); *p_a=10000; //通过间接访问，修改a值 printf("修改后：直接访问 a=%d, 间接访问 a=%d\n\n",a,*p_a); return 0; }
形参的作用
1. 指针的概念
指针是C语言的一个重要概念，也是C语言的一个重要特色， 正确而灵活地运用它，可以使程序简洁、紧凑、高效。不掌握 指针就是没有掌握C的精华。 在介绍指针之前，有必要了解内存地址的相关知识。
(1)内存地址
程序必须装载到内存中才能运行，而计算机的内存是一维 线性空间。 假设计算机内存为4GB，则它是由232个存储单元(大小为 1byte)组成，可以将这些存储单元按照从小到大的顺序编址， 都是用二进制表示的，转换为十六进制则对应的地址范围为 0X00000000—0XFFFFFFFF。为直观起见，内存地址常用十 进制数描述。
……
0XFFFFFFFD 0XFFFFFFFE
0XFFFFFFFF
内存线性空间 存储单元地址
(2)不同类型的数据占用内存单元的个数、存储方式不同
0x0012FF7C
int a=100;
0X0012FF7D
0X0012FF7E
100
4bytes
数据单元 首地址
double pi=3.14;
0X0012FF7F