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1、第第6章章 指针指针6.1 指针的概念指针的概念6.2 变量与指针变量与指针6.3 数组与指针数组与指针6.4 字符串与指针字符串与指针6.5 函数与指针函数与指针6.6 返回指针值的函数返回指针值的函数6.7 指针数组和指向指针的指针指针数组和指向指针的指针6.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结有关指针的数据类型和指针运算的小结*6.9 引用引用为了说清楚什么是指针,必须弄清楚数据在内存中是为了说清楚什么是指针,必须弄清楚数据在内存中是如何存储的,又是如何读取的。如何存储的,又是如何读取的。如果在程序中定义了一个变量,在编译时就给这个变如果在程序中定义了一个变量,在编译时就给这个变量分配
2、内存单元。系统根据程序中定义的变量类型,量分配内存单元。系统根据程序中定义的变量类型,分配一定长度的空间。例如,分配一定长度的空间。例如,C+编译系统一般为整编译系统一般为整型变量分配型变量分配4个字节,为单精度浮点型变量分配个字节,为单精度浮点型变量分配4个字个字节,为字符型变量分配节,为字符型变量分配1个字节。内存区的每一个字个字节。内存区的每一个字节有一个编号,这图节有一个编号,这图6.1就是就是“地址地址”。6.1 指针的概念指针的概念图图6.1请务必弄清楚一个内存单元的地址与内存单元的内容请务必弄清楚一个内存单元的地址与内存单元的内容这两个概念的区别。在程序中一般是通过变量名来对这两
3、个概念的区别。在程序中一般是通过变量名来对内存单元进行存取操作的。其实程序经过编译以后已内存单元进行存取操作的。其实程序经过编译以后已经将变量名转换为变量的地址,对变量值的存取都是经将变量名转换为变量的地址,对变量值的存取都是通过地址进行的。这种按变量地址存取变量值的方式通过地址进行的。这种按变量地址存取变量值的方式称为直接存取方式,或直接访问方式。称为直接存取方式,或直接访问方式。还可以采用另一种称为间接存取还可以采用另一种称为间接存取(间接访问间接访问)的方式。的方式。可以在程序中定义这样一种特殊的变量,它是专门用可以在程序中定义这样一种特殊的变量,它是专门用来存放地址的。来存放地址的。图
4、图6.2是直接访问和间接访问的示意图。为了将数值是直接访问和间接访问的示意图。为了将数值3送到变量中,可以有两种方法:送到变量中,可以有两种方法:(1)直接将数直接将数3送到整型变量所标识的单元中。见送到整型变量所标识的单元中。见图图6.2(a)。(2)将将3送到指针变量送到指针变量i_pointer所指向的单元(这就是所指向的单元(这就是变量变量i所标识的单元)中。见图所标识的单元)中。见图6.2(b)。图图6.2所谓指向所谓指向,就是通过地址来体现的。就是通过地址来体现的。由于通过地址能找到所需的变量单元,因此可以说,由于通过地址能找到所需的变量单元,因此可以说,地址指向该变量单元。因此将
5、地址形象化地称为地址指向该变量单元。因此将地址形象化地称为“指指针针”。一个变量的地址称为该变量的指针。一个变量的地址称为该变量的指针。如果有一个变量是专门用来存放另一变量地址(即指如果有一个变量是专门用来存放另一变量地址(即指针)的,则它称为指针变量。指针变量的值(即指针针)的,则它称为指针变量。指针变量的值(即指针变量中存放的值)是地址(即指针)。变量中存放的值)是地址(即指针)。指针变量是一种特殊的变量,它和以前学过的其他类指针变量是一种特殊的变量,它和以前学过的其他类型的变量的不同之处是:型的变量的不同之处是:用它来指向另一个变量。用它来指向另一个变量。为了表示指针变量和它所指向的变量
6、之间的联系,在为了表示指针变量和它所指向的变量之间的联系,在C+中用中用“*”符号表示指向,例如,符号表示指向,例如,i_pointer是一是一个指针变量,而个指针变量,而*i_pointer表示表示i_pointer所指向的变所指向的变量,见图量,见图6.3。下面两个语句作用相同:下面两个语句作用相同:i=3;*i_pointer=3;图图6.36.2 变量与指针变量与指针C+规定所有变量在使用前必须先定义,即指定其类规定所有变量在使用前必须先定义,即指定其类型。在编译时按变量类型分配存储空间。对指针变量型。在编译时按变量类型分配存储空间。对指针变量必须将它定义为指针类型。先看一个具体例子:
7、必须将它定义为指针类型。先看一个具体例子:int i,j;/定义整型变量定义整型变量i,jint*pointer_1,*pointer_2;/定义指针变量定义指针变量*pointer_1,*pointer_2第第2行开头的行开头的int是指:是指:所定义的指针变量是指向整型所定义的指针变量是指向整型数据的指针变量。也就是说,指针变量数据的指针变量。也就是说,指针变量pointer_1和和pointer_2只能用来指向整型数据只能用来指向整型数据(例如例如i和和j),而不能而不能指向浮点型变量指向浮点型变量a和和b。这个这个int就是指针变量的基类就是指针变量的基类型。指针变量的基类型用来指定该
8、指针变量可以指向型。指针变量的基类型用来指定该指针变量可以指向的变量的类型。的变量的类型。定义指针变量的一般形式为定义指针变量的一般形式为6.2.定义指针变量定义指针变量基类型基类型*指针变量名;指针变量名;下面都是合法的定义:下面都是合法的定义:float*pointer_3;/pointer_3是指向单精度型数据的指针变量是指向单精度型数据的指针变量char*pointer_4;/pointer_4是指向字符型数据的指针变量是指向字符型数据的指针变量请注意:请注意:指针变量名是指针变量名是pointer_3和和pointer_4,而不而不是是*pointer_3和和*pointer_4,即
9、即“*”不是指针变量不是指针变量名的一部分,在定义变量时在变量名前加一个名的一部分,在定义变量时在变量名前加一个“*”表示该变量是指针变量。表示该变量是指针变量。那么,怎样使一个指针变量指向另一个变量呢?只需那么,怎样使一个指针变量指向另一个变量呢?只需要把被指向的变量的地址赋给指针变量即可。例如:要把被指向的变量的地址赋给指针变量即可。例如:pointer_1=&i;/将变量将变量i的地址存放到指针变量的地址存放到指针变量pointer_1中中pointer_2=&j;/将变量将变量j的地址存放到指针变量的地址存放到指针变量pointer_2中中这样,这样,pointer_1就指向了变量就指
10、向了变量i,pointer_2就指向了就指向了变量变量j。见图见图6.4。图图6.4一般的一般的C+编译系统为每一个指针变量分配编译系统为每一个指针变量分配4个字节个字节的存储单元,用来存放变量的地址。的存储单元,用来存放变量的地址。在定义指针变量时要注意:在定义指针变量时要注意:(1)不能用一个整数给一个指针变量赋初值。不能用一个整数给一个指针变量赋初值。(2)在定义指针变量时必须指定基类型。在定义指针变量时必须指定基类型。有两个与指针变量有关的运算符:有两个与指针变量有关的运算符:(1)取地址运算符。取地址运算符。(2)*指针运算符(或称间接访问运算符)。指针运算符(或称间接访问运算符)。
11、例如:例如:&a为变量为变量a的地址,的地址,*p为指针变量为指针变量p所指向的所指向的存储单元。存储单元。6.2.2 引用指针变量引用指针变量例例6.1 通过指针变量访问整型变量。通过指针变量访问整型变量。#include using namespace std;int main()int a,b;/定义整型变量定义整型变量a,bint*pointer_1,*pointer_2;/定义指针变量定义指针变量*pointer_1,*pointer_2 a=100;b=10;/对对a,b赋值赋值pointer_1=&a;/把变量的地址赋给把变量的地址赋给pointer_1pointer_2=&b;
12、/把变量的地址赋给把变量的地址赋给pointer_2couta bendl;/输出输出a和和b的值的值cout*pointer_1*pointer_2endl;/输出输出*pointer_1和和*pointer_2的值的值return 0;运行结果为运行结果为100 10 (a和和b的值的值)100 10 (*pointer_1和和*pointer_2的值的值)请对照图请对照图6.5分析。分析。图图6.5下面对下面对“&”和和“*”运算符再做些说明:运算符再做些说明:(1)如果已执行了如果已执行了“pointer_1=&a;”语句,请问语句,请问&*pointer_1的含义是什么?的含义是什么
13、?“&”和和“*”两个运算两个运算符的优先级别相同,但按自右至左方向结合,因此先符的优先级别相同,但按自右至左方向结合,因此先进行进行*pointer_1的运算,它就是变量的运算,它就是变量a,再执行再执行&运算。运算。因此,因此,&*pointer_1与与&a相同,即变量相同,即变量a的地址。的地址。如果有如果有pointer_=&*pointer_1;它的作用是将它的作用是将&a(a的地址的地址)赋给赋给pointer_2,如果如果pointer_2原来指向原来指向b,经过重新赋值后它已不再指向经过重新赋值后它已不再指向b了,而也指向了,了,而也指向了,见图见图6.6。图。图6.6(a)是
14、原来的情况,图是原来的情况,图6.6(b)是执行上是执行上述赋值语句后的情况。述赋值语句后的情况。图图6.6(2)*&a的含义是什么?先进行的含义是什么?先进行&a的运算,得的运算,得a的地址,的地址,再进行再进行*运算,即运算,即&a所指向的变量,所指向的变量,*&a和和*pointer_1的作用是一样的(假设已执行了的作用是一样的(假设已执行了“pointer_1=&a;”),),它们等价于变量它们等价于变量a。即即*&a与与a等价,见图等价,见图6.7。图图6.7例例6.2 输入输入a和和b两个整数,按先大后小的顺序输出两个整数,按先大后小的顺序输出a和和b(用指针变量处理用指针变量处理
15、)。解此题的思路是:解此题的思路是:设两个指针变量设两个指针变量p1和和p2,使它们使它们分别指向分别指向a和和b。使使p1指向指向a和和b中的大者,中的大者,p2指向小指向小者,顺序输出者,顺序输出*p1,*p2就实现了按先大后小的顺序输就实现了按先大后小的顺序输出出a和和b。按此思路编写程序如下:按此思路编写程序如下:#include using namespace std;int main()int*p1,*p2,*p,a,b;cinab;/输入两个整数输入两个整数p1=&a;/使使p1指向指向ap2=&b;/使使p2指向指向bif(ab)/如果如果ab就使就使p1与与p2的值交换的值交
16、换p=p1;p1=p2;p2=p;/将将p1的指向与的指向与p2的指向交换的指向交换couta=a b=bendl;coutmax=*p1 min=*p2endl;return 0;运行情况如下:运行情况如下:4578 a=45 b=78max=78 min=45输入输入a的值的值45,b的值的值78,由于,由于ab,将将p1的值和的值和p2的的值交换,即将值交换,即将p1的指向与的指向与p2的指向交换。交换前的的指向交换。交换前的情况见图情况见图6.8(a),交换后的情况见图交换后的情况见图6.8(b)。图图6.8请注意,这个问题的算法是不交换整型变量的值,而请注意,这个问题的算法是不交换整
17、型变量的值,而是交换两个指针变量的值。是交换两个指针变量的值。函数的参数不仅可以是整型、浮点型、字符型等数据,函数的参数不仅可以是整型、浮点型、字符型等数据,还可以是指针类型。它的作用是将一个变量的地址传还可以是指针类型。它的作用是将一个变量的地址传送给被调用函数的形参。送给被调用函数的形参。例例6.3 题目同例题目同例6.2,即对输入的两个整数按大小顺序,即对输入的两个整数按大小顺序输出。输出。这里用函数处理,而且用指针类型的数据作函数参数。这里用函数处理,而且用指针类型的数据作函数参数。程序如下:程序如下:6.2.3 指针作为函数参数指针作为函数参数#include using names
18、pace std;int main()void swap(int*p1,int*p2);/函数声明函数声明int*pointer_1,*pointer_2,a,b;/定义指针变量定义指针变量pointer_1,pointer_2,整型变量整型变量a,bcinab;pointer_1=&a;/使使pointer_1指向指向apointer_2=&b;/使使pointer_2指向指向bif(ab)swap(pointer_1,pointer_2);/如果如果ab,使使*pointer_1和和*pointer_2互互换换coutmax=a min=bendl;/a已是大数,已是大数,b是小数是小数
19、return 0;void swap(int*p1,int*p2)/函数的作用是将函数的作用是将*p1的值与的值与*p2的值交换的值交换 int temp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;运行情况如下:运行情况如下:45 78 max=78 min=45请注意:请注意:不要将不要将main函数中的函数中的swap函数调用写成函数调用写成if(ab)swap(*pointer_1,*pointer_2);图图6.9请注意交换请注意交换*p1和和*p2的值是如何实现的。如果写成以的值是如何实现的。如果写成以下这样就有问题了:下这样就有问题了:void swap(int*p1,i
20、nt*p2)int*temp;*temp*p1;/此语句有问题此语句有问题*p1=*p2;*p2=*temp;本例采取的方法是交换本例采取的方法是交换a和和b的值,而的值,而p1和和p2的值不的值不变。这恰和例变。这恰和例6.2相反。相反。可以看到,在执行可以看到,在执行swap函数后,主函数中的变量函数后,主函数中的变量a和和b的值改变了。这个改变不是通过将形参值传回实参的值改变了。这个改变不是通过将形参值传回实参来实现的。请读者考虑一下能否通过调用下面的函数来实现的。请读者考虑一下能否通过调用下面的函数实现实现a和和b互换。互换。void swap(int x,int y)int temp
21、;temp=x;x=y;y=temp;在在main函数中用函数中用“swap(a,b);”调用调用swap函数,会函数,会有什么结果呢?在函数调用时,有什么结果呢?在函数调用时,a的值传送给的值传送给x,b的的值传送给值传送给y,如图如图6.10(a)所示。执行完所示。执行完swap函数最后函数最后一个语句后,一个语句后,x和和y的值是互换了,但的值是互换了,但main函数中的函数中的a和和b并未互换,如图并未互换,如图6.10(b)所示。也就是说由于虚实所示。也就是说由于虚实结合是采取单向的结合是采取单向的“值传递值传递”方式,只能从实参向形方式,只能从实参向形参传数据,形参值的改变无法回传
22、给实参。参传数据,形参值的改变无法回传给实参。图图6.10为了使在函数中改变了的变量值能被为了使在函数中改变了的变量值能被main函数所用,函数所用,不能采取把要改变值的变量作为参数的办法,而应该不能采取把要改变值的变量作为参数的办法,而应该用指针变量作为函数参数。在函数执行过程中使指针用指针变量作为函数参数。在函数执行过程中使指针变量所指向的变量值发生变化,函数调用结束后,这变量所指向的变量值发生变化,函数调用结束后,这些变量值的变化依然保留下来,这样就实现了些变量值的变化依然保留下来,这样就实现了“通过通过调用函数使变量的值发生变化,在主调函数中使用这调用函数使变量的值发生变化,在主调函数
23、中使用这些改变了的值些改变了的值”的目的。的目的。如果想通过函数调用得到如果想通过函数调用得到n个要改变的值,可以采取个要改变的值,可以采取下面的步骤:下面的步骤:在主调函数中设在主调函数中设n个变量,用个变量,用n个指个指针变量指向它们;针变量指向它们;编写被调用函数,其形参为编写被调用函数,其形参为n个个指针变量,这些形参指针变量应当与主调函数中的指针变量,这些形参指针变量应当与主调函数中的n个指针变量具有相同的基类型;个指针变量具有相同的基类型;在主调函数中将在主调函数中将n个指针变量作实参,将它们的值个指针变量作实参,将它们的值(是地址值是地址值)传给所调传给所调用函数的用函数的n个形
24、参指针变量,这样,形参指针变量也个形参指针变量,这样,形参指针变量也指向这指向这n个变量;个变量;通过形参指针变量的指向,改变通过形参指针变量的指向,改变该该n个变量的值;个变量的值;在主调函数中就可以使用这些改在主调函数中就可以使用这些改变了值的变量。变了值的变量。请注意,不能企图通过改变形参指针变量的值而使实请注意,不能企图通过改变形参指针变量的值而使实参指针变量的值改变。请分析下面程序:参指针变量的值改变。请分析下面程序:#include using namespace std;int main()void swap(int*p1,int*p2);int*pointer_1,*point
25、er_2,a,b;cinab;pointer_1=&a;pointer_2=&b;if(ab)swap(pointer_1,pointer_2);coutmax=a min=bendl;return 0;void swap(int*p1,int*p2)int*temp;temp=p1;p1=p2;p2=temp;图图6.11实参变量和形参变量之间的数据传递是单向的实参变量和形参变量之间的数据传递是单向的“值传值传递递”方式。指针变量作函数参数也要遵循这一规则。方式。指针变量作函数参数也要遵循这一规则。调用函数时不会改变实参指针变量的值,但可以改变调用函数时不会改变实参指针变量的值,但可以改变实
26、参指针变量所指向变量的值。实参指针变量所指向变量的值。函数的调用可以(而且只可以)得到一个返回值(即函数的调用可以(而且只可以)得到一个返回值(即函数值),而使用指针变量作函数参数,就可以通过函数值),而使用指针变量作函数参数,就可以通过指针变量改变主调函数中变量的值,相当于通过函数指针变量改变主调函数中变量的值,相当于通过函数调用从被调用的函数中得到多个值。如果不用指针变调用从被调用的函数中得到多个值。如果不用指针变量是难以做到这一点的。量是难以做到这一点的。例例6.4 输入输入a,b,c 3个整数,按由大到小的顺序输出。个整数,按由大到小的顺序输出。用上面介绍的方法,用用上面介绍的方法,用
27、3个指针变量指向个指针变量指向3个整型变量,个整型变量,然后用然后用swap函数来实现互换函数来实现互换3个整型变量的值。个整型变量的值。程序如下:程序如下:#include using namespace std;int main()void exchange(int*,int*,int*);/对对exchange函数的声明函数的声明int a,b,c,*p1,*p2,*p3;cinabc;/输入输入3个整数个整数p1=&a;p2=&b;p3=&c;/指向指向3个整型变量个整型变量exchange(p1,p2,p3);/交换交换p1,p2,p3指向的指向的3个整型变量的值个整型变量的值cou
28、ta b cendl;/按由大到小的顺序输出按由大到小的顺序输出3个整数个整数void exchange(int*q1,int*q2,int*q3)void swap(int*,int*);/对对swap函数的声明函数的声明if(*q1*q2)swap(q1,q2);/调用调用swap,将将q1与与q2所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换if(*q1*q3)swap(q1,q3);/调用调用swap,将将q1与与q3所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换if(*q2*q3)swap(q2,q3);/调用调用swap,将将q2与与q3所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换void swa
29、p(int*pt1,int*pt2)/将将pt1与与pt2所指向的变量的值互换所指向的变量的值互换int temp;temp=*pt1;*pt1=*pt2;*pt2=temp;运行情况如下:运行情况如下:12-56 87 87 12-56一个变量有地址,一个数组包含若干元素,每个数组一个变量有地址,一个数组包含若干元素,每个数组元素都在内存中占用存储单元,它们都有相应的地址。元素都在内存中占用存储单元,它们都有相应的地址。指针变量既然可以指向变量,当然也可以指向数组元指针变量既然可以指向变量,当然也可以指向数组元素(把某一元素的地址放到一个指针变量中)。所谓素(把某一元素的地址放到一个指针变量
30、中)。所谓数组元素的指针就是数组元素的地址。数组元素的指针就是数组元素的地址。int a10;/定义一个整型数组定义一个整型数组a,它有它有10个元素个元素int*p;/定义一个基类型为整型的指针变量定义一个基类型为整型的指针变量pp=&a0;/将元素将元素a0的地址赋给指针变量的地址赋给指针变量p,使使p指向指向a0在在C+中,数组名代表数组中第一个元素中,数组名代表数组中第一个元素(即序号为即序号为0的元素的元素)的地址。因此,下面两个语句等价:的地址。因此,下面两个语句等价:6.3 数组与指针数组与指针 6.3.1 指向数组元素的指针指向数组元素的指针p=&a0;p=a;在定义指针变量时
31、可以给它赋初值:在定义指针变量时可以给它赋初值:int*p=&a0;/p的初值为的初值为a0的地址的地址也可以写成也可以写成int*p=a;/作用与前一行相同作用与前一行相同可以通过指针引用数组元素。假设可以通过指针引用数组元素。假设p已定义为一个基已定义为一个基类型为整型的指针变量,并已将一个整型数组元素的类型为整型的指针变量,并已将一个整型数组元素的地址赋给了它,使它指向某一个数组元素。如果有以地址赋给了它,使它指向某一个数组元素。如果有以下赋值语句:下赋值语句:*p=1;/对对p当前所指向的数组元素赋予数值当前所指向的数组元素赋予数值1如果指针变量如果指针变量p已指向数组中的一个元素,则
32、已指向数组中的一个元素,则p+1指指向同一数组中的下一个元素。向同一数组中的下一个元素。如果如果p的初值为的初值为&a0,则:则:(1)p+i和和a+i就是就是ai的地址,或者说,它们指向的地址,或者说,它们指向a数数组的第组的第i个元素,见图个元素,见图6.12。图图6.12(2)*(p+i)或或*(a+i)是是p+i或或a+i所指向的数组元素,所指向的数组元素,即即ai。可以看出,可以看出,实际上是变址运算符。对实际上是变址运算符。对ai的求解过的求解过程是:程是:先按先按a+id计算数组元素的地址,然后找出此计算数组元素的地址,然后找出此地址所指向的单元中的值。地址所指向的单元中的值。(
33、3)指向数组元素的指针变量也可以带下标,如指向数组元素的指针变量也可以带下标,如pi与与*(p+i)等价。等价。根据以上叙述,引用一个数组元素,可用以下方法:根据以上叙述,引用一个数组元素,可用以下方法:(1)下标法,如下标法,如ai形式;形式;(2)指针法,如指针法,如*(a+i)或或*(p+i)。其中其中a是数组名是数组名,p是指向数组元素的指针变量。如果已使是指向数组元素的指针变量。如果已使p的值为的值为a,则则*(p+i)就是就是ai。可以通过指向数组元素的指针找到可以通过指向数组元素的指针找到所需的元素。使用指针法能使目标程序质量高。所需的元素。使用指针法能使目标程序质量高。例例6.
34、5 输出数组中的全部元素。输出数组中的全部元素。假设有一个整型数组假设有一个整型数组a,有有10个元素。要输出各元素个元素。要输出各元素的值有的值有3种方法:种方法:(1)下标法下标法#include using namespace std;int main()int a10;int i;for(i=0;iai;/引用数组元素引用数组元素aicoutendl;for(i=0;i10;i+)coutai;/引用数组元素引用数组元素aicoutendl;return 0;运行情况如下:运行情况如下:9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (输入输入10个元素的值个元素的值)9 8 7 6 5 4
35、3 2 1 0 (输出输出10个元素的值个元素的值)(2)指针法指针法 将上面程序第将上面程序第7行和第行和第10行的行的“ai”改为改为“*(a+i)”,运行情况与运行情况与(1)相同。相同。(3)用指针变量指向数组元素用指针变量指向数组元素#include using namespace std;int main()int a10;int i,*p=a;/指针变量指针变量p指向数组指向数组a的首元素的首元素a0for(i=0;i*(p+i);/输入输入a0a9共共10个元素个元素coutendl;for(p=a;p(a+10);p+)cout*p;/p先后指向先后指向a0a9 couten
36、dl;return 0;运行情况与前相同。请仔细分析运行情况与前相同。请仔细分析p值的变化和值的变化和*p的值。的值。对对3种方法的比较:种方法的比较:方法方法(1)和和(2)的执行效率是相同的。第的执行效率是相同的。第(3)种方法比种方法比方法方法(1)、(2)快。这种方法能提高执行效率。快。这种方法能提高执行效率。用下标法比较直观,能直接知道是第几个元素。用地用下标法比较直观,能直接知道是第几个元素。用地址法或指针变量的方法都不太直观,难以很快地判断址法或指针变量的方法都不太直观,难以很快地判断出当前处理的是哪一个元素。出当前处理的是哪一个元素。在用指针变量指向数组元素时要注意:在用指针变
37、量指向数组元素时要注意:指针变量指针变量p可可以指向有效的数组元素,实际上也可以指向数组以后以指向有效的数组元素,实际上也可以指向数组以后的内存单元。如果有的内存单元。如果有 int a10,*p=a;/指针变量指针变量p的初值为的初值为&a0cout*(p+10);/要输出要输出a10的值的值在使用指针变量指向数组元素时,应切实保证指向数在使用指针变量指向数组元素时,应切实保证指向数组中有效的元素。组中有效的元素。指向数组元素的指针的运算比较灵活,务必小心谨慎。指向数组元素的指针的运算比较灵活,务必小心谨慎。下面举几个例子:下面举几个例子:如果先使如果先使p指向数组指向数组a的首元素的首元素
38、(即即p=a),则:则:(1)p+(或或p+=1)。)。使使p指向下一元素,即指向下一元素,即a1。如如果用果用*p,得到下一个元素得到下一个元素a1的值。的值。(2)*p+。由于由于+和和*同优先级,结合方向为自右而同优先级,结合方向为自右而左,因此它等价于左,因此它等价于*(p+)。作用是:作用是:先得到先得到p指向的指向的变量的值变量的值(即即*p),然后再使然后再使p的值加的值加1。例。例6.5(3)程序程序中最后一个中最后一个for语句:语句:for(p=a;pa+10;p+)cout*p;可以改写为可以改写为for(p=a;pa+10;)cout*p+;(3)*(p+)与与*(+p
39、)作用不同。前者是先取作用不同。前者是先取*p值,然值,然后使后使p加加1。后者是先使。后者是先使p加加1,再取,再取*p。若若p的初值为的初值为a(即即&a0),),输出输出*(p+)得到得到a0的值,而输出的值,而输出*(+p)则得到则得到a1的值。的值。(4)(*p)+表示表示p所指向的元素值加,即所指向的元素值加,即(a0)+,如果如果a0=3,则则(a0)+的值为的值为4。注意:。注意:是元素是元素值加值加1,而不是指针值加,而不是指针值加1。(5)如果如果p当前指向当前指向ai,则则*(p-)先对先对p进行进行“*”运算,得到运算,得到ai,再使再使p减减1,p指向指向ai-1。*
40、(+p)先使先使p自加自加1,再作,再作*运算,得到运算,得到ai+1。*(-p)先使先使p自减自减1,再作,再作*运算,得到运算,得到ai-1。将将+和和-运算符用于指向数组元素的指针变量十分运算符用于指向数组元素的指针变量十分有效,可以使指针变量自动向前或向后移动,指向下有效,可以使指针变量自动向前或向后移动,指向下一个或上一个数组元素。例如,想输出数组一个或上一个数组元素。例如,想输出数组100个个元素,可以用以下语句:元素,可以用以下语句:p=a;p=a;while(pa+100)或或 while(pa+100)cout*p+;cout*p;p+;在用在用*p+形式的运算时,很容易弄错
41、,一定要十分小形式的运算时,很容易弄错,一定要十分小心,弄清楚先取心,弄清楚先取p值还是先使值还是先使p加加1。在第在第5章章5.4节中介绍过可以用数组名作函数的参数。节中介绍过可以用数组名作函数的参数。前面已经多次强调:前面已经多次强调:数组名代表数组首元素的地址。数组名代表数组首元素的地址。用数组名作函数的参数,传递的是数组首元素的地址。用数组名作函数的参数,传递的是数组首元素的地址。很容易推想:很容易推想:用指针变量作函数形参,同样可以接用指针变量作函数形参,同样可以接收从实参传递来的数组首元素的地址收从实参传递来的数组首元素的地址(此时,实参是此时,实参是数组名数组名)。下面将第。下面
42、将第5章章5.4节中的例节中的例5.7程序改写,用程序改写,用指针变量作函数形参。指针变量作函数形参。例例6.6 将将10个整数按由小到大的顺序排列。个整数按由小到大的顺序排列。在例在例5.7程序的基础上,将形参改为指针变量。程序的基础上,将形参改为指针变量。6.3.2 用指针变量作函数参数接收数组地址用指针变量作函数参数接收数组地址#include using namespace std;int main()void select_sort(int*p,int n);/函数声明函数声明int a10,i;coutenter the originl array:endl;for(i=0;iai
43、;coutendl;select_sort(a,10);/函数调用,数组名作实参函数调用,数组名作实参coutthe sorted array:endl;for(i=0;i10;i+)/输出输出10个已排好序的数个已排好序的数coutai ;coutendl;return 0;void select_sort(int*p,int n)/用指针变量作形参用指针变量作形参int i,j,k,t;for(i=0;in-1;i+)k=i;for(j=i+1;jn;j+)if(*(p+j)*(p+k)k=j;/用指针法访问数组元素用指针法访问数组元素 t=*(p+k);*(p+k)=*(p+i);*(p
44、+i)=t;运行情况与例运行情况与例5.7相同。相同。图图6.13本例与例本例与例5.7在程序的表现形式上虽然有不同,但实在程序的表现形式上虽然有不同,但实际上,两个程序在编译以后是完全相同的。际上,两个程序在编译以后是完全相同的。C+编译编译系统将形参数组名一律作为指针变量来处理。系统将形参数组名一律作为指针变量来处理。实际上在函数调用时并不存在一个占有存储空间的形实际上在函数调用时并不存在一个占有存储空间的形参数组,只有指针变量。参数组,只有指针变量。实参与形参的结合,有以下实参与形参的结合,有以下4种形式:种形式:实实 参参 形形 参参数组名数组名 数组名数组名(如例如例5.7)数组名数
45、组名 指针变量指针变量 (如例如例6.6)指针变量指针变量 数组名数组名指针变量指针变量 指针变量指针变量在此基础上,还要说明一个问题:在此基础上,还要说明一个问题:实参数组名实参数组名a代表代表一个固定的地址,或者说是指针型常量,因此要改变一个固定的地址,或者说是指针型常量,因此要改变a的值是不可能的。如的值是不可能的。如 a+;/语法错误,语法错误,a是常量,不能改变是常量,不能改变而形参数组名是指针变量,并不是一个固定的地址值。而形参数组名是指针变量,并不是一个固定的地址值。它的值是可以改变的。在函数调用开始时,它接收了它的值是可以改变的。在函数调用开始时,它接收了实参数组首元素的地址,
46、但在函数执行期间,它可以实参数组首元素的地址,但在函数执行期间,它可以再被赋值。如再被赋值。如 f(array,int n)coutarray;/输出输出array0的值的值array=array+3;/指针变量指针变量array的值改变了,指向的值改变了,指向array3cout*arrendl;/输出输出array3的值的值用指针变量可以指向一维数组中的元素,也可以指向用指针变量可以指向一维数组中的元素,也可以指向多维数组中的元素。多维数组中的元素。1.多维数组元素的地址多维数组元素的地址设有一个二维数组,它有设有一个二维数组,它有3行行4列。它的定义为列。它的定义为int a34=1,3
47、,5,7,9,11,13,15,17,18,21,23;a是一个数组名。是一个数组名。a数组包含数组包含3行,即行,即3个元素个元素:a0,a1,a2。而每一元素又是一个一维数组,而每一元素又是一个一维数组,它包含它包含4图图6.14个元素个元素(即即4个列元素个列元素),例如,例如,a0所所代表的一维数组又包含代表的一维数组又包含4个元素:个元素:a00,a01,a02,a03,见图见图6.14。可以认为二维数组是。可以认为二维数组是“数数组的数组组的数组”,即数组,即数组a是由是由3个一维数组所组成的。个一维数组所组成的。6.3.3 多维数组与指针多维数组与指针图图6.14从二维数组的角度
48、来看,从二维数组的角度来看,a代表二维数组首元素的地代表二维数组首元素的地址,现在的首元素不是一个整型变量,而是由址,现在的首元素不是一个整型变量,而是由4个整个整型元素所组成的一维数组,因此型元素所组成的一维数组,因此a代表的是首行的起代表的是首行的起始地址始地址(即第即第0行的起始地址行的起始地址,&a0),a+1代表代表a1行行的首地址,即的首地址,即&a1。a0,a1,a2既然是一维数组名,而既然是一维数组名,而C+又规定了数又规定了数组名代表数组首元素地址,因此组名代表数组首元素地址,因此a0代表一维数组代表一维数组a0中中0列元素的地址,即列元素的地址,即&a00。a1的值是的值是
49、&a10,a2的值是的值是&a20。图图6.150行行1列元素的地址可以直接写为列元素的地址可以直接写为&a01,也可以用也可以用指针法表示。指针法表示。a0为一维数组名,该一维数组中序号为一维数组名,该一维数组中序号为为1的元素显然可以用的元素显然可以用a0+1来表示,见图来表示,见图6.16。欲得到欲得到a01的值,用地址法怎么表示呢?既然的值,用地址法怎么表示呢?既然a0+1是是a01元素的地址,那么,元素的地址,那么,*(a0+1)就是就是a01元素的值。而元素的值。而a0又是和又是和*(a+0)无条件等价的,无条件等价的,因此也可以用因此也可以用*(*(a+0)+1)表示表示a01元
50、素的值。依元素的值。依此类推,此类推,*(ai+j)或或*(*(a+i)+j)是是aij的值。的值。图图6.162.指向多维数组元素的指针变量指向多维数组元素的指针变量(1)指向数组元素的指针变量指向数组元素的指针变量例例6.7 输出二维数组各元素的值。输出二维数组各元素的值。这里采用的方法是用基类型为整型的指针变量先后指这里采用的方法是用基类型为整型的指针变量先后指向各元素,逐个输出它们的值。向各元素,逐个输出它们的值。#include using namespace std;int main()int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23;int*p;/p是