8單元指針C語言程序設(shè)計任務(wù)驅(qū)動式前面曾經(jīng)提出如果定義一個變量，就會在內(nèi)存開辟空間存放變量的數(shù)據(jù)。在程序中引用變量名來使用這個內(nèi)存空間，而編譯時計算機則使用內(nèi)存的地址來引用它。如果定義了一個整型變量intsum=0;，內(nèi)存就開辟了一個整型變量的空間存放sum的值。那么每一個變量都有一個對應(yīng)的內(nèi)存地址，還可以定義一個存放內(nèi)存地址的變量，就是指針，存儲在指針中的地址是另一個變量的首地址。可以定義指針變量p，存放變量sum的首地址，變量sum是一個值為0的整型變量。存儲在p中的地址是sum的第一字節(jié)的地址。指針是C語言中最強大的工具之一，是精華所在，也是最容易讓人困惑的主題。只有在正確理解指針概念的基礎(chǔ)上，才能熟練運用指針。問題引入QuestionIntroduction目錄導(dǎo)航任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思考與訓(xùn)練單元小結(jié)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述通過編程解決兩個變量數(shù)據(jù)交換的問題，這里使用指針變量指向兩個整型變量，并完成交換。工作任務(wù)任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述思路指導(dǎo)定義變量：定義兩個整型變量inta,b。定義指針：定義兩個指針變量int*p1,*p2。輸入：a、b的值。交換：將兩個指針指向兩個整型變量，運用指針完成a與b值的交換。相關(guān)知識（一）指針變量的定義格式：基類型*指針變量名例如：int*p1;（定義p1為指向整型變量的指針變量）char*p2;（定義p2為指向字符型變量的指針變量）float*p3;（定義p3為指向?qū)嵭妥兞康闹羔樧兞浚﹊nt、char、float分別稱為指針變量p1、p2、p3的“基類型”，“基類型”意為指針變量所指變量的類型，不是指針變量的類型。（二）指針變量賦值1．通過取地址運算符（&）獲得地址值單目運算符（&）用來求出運算對象的地址，利用它可以把一個變量的地址賦給指針變量。例如：inta=5,*p,*q;p=&a;scanf("%d",&a);和scanf("%d",p);是等價的。可以通過賦值運算，把一個指針變量中的地址值賦給另一個指針變量，從而使這兩個指針變量指向同一地址。例如，若有上面的定義，則語句q=p;使指針變量q中也存放了變量a的地址，也就是說，指針變量p和q都指向了整型變量a。注意：賦值號兩邊指針變量的基類型必須相同。2．通過指針變量獲得地址值（二）指針變量賦值3．給指針變量賦“空”值格式：p=NULL;NULL是在stdio.h頭文件中定義的預(yù)定義符，因此在使用NULL時，應(yīng)該在程序的前面出現(xiàn)預(yù)定義行：#include"stdio.h"。（三）指針變量的引用注意，&、*運算符是用在指針變量上的，而不是“位與”和“乘”運算符。&運算符（取地址運算符）表示取變量的地址；*運算符（指針運算符、間接訪問運算符）表示訪問指針變量指向的變量的值。任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)實施1．流程圖程序流程圖如圖所示。2．程序代碼#include"stdio.h"Main(){

inta,b,*p1,*p2,p;printf("請輸入a和b：\n");scanf("%d,%d",&a,&b);p1=&a;p2=&b;if(a<b)//用指針交換a,b{p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;}printf("\na=%d,b=%d\n",a,b);printf("指針1max=%d,指針2min=%d\n",*p1,*p2);

}程序運行結(jié)果如圖8-2所示。圖8-2任務(wù)1運行結(jié)果任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述特別提示（1）C語言變量“先定義后使用”，指針變量也不例外，為了表示指針變量是存放地址的特殊變量，定義變量時要在變量名前加“*”號。（2）指針變量的基類型（簡稱：指針變量類型）為指針變量所指向數(shù)據(jù)的類型。我們知道，整型數(shù)據(jù)占用2字節(jié)，浮點數(shù)據(jù)占用4字節(jié)，字符數(shù)據(jù)占用1字節(jié)。指針變量類型使得指針變量的某些操作具有特殊的含義。比如，pt1++;不是將地址值增1，而是表示將地址值+2（指向后面一個整數(shù)）。（3）指針變量的基類型實際上是指針變量所指向空間存儲的數(shù)據(jù)的類型。（4）本程序中定義語句中的*p1和*p2是定義兩個指針變量，而交換和輸出語句中出現(xiàn)的*p1和*p2是指針變量指向的變量的值，即a和b。目錄導(dǎo)航任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思考與訓(xùn)練單元小結(jié)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)下面編寫一個程序，將3個數(shù)由小到大排序。可以把兩個數(shù)交換編寫成自定義函數(shù)，如果用變量名作為函數(shù)參數(shù)，參數(shù)傳遞是單向的，形參數(shù)據(jù)交換了但實參仍然不變。所以本任務(wù)考慮應(yīng)用指針作為函數(shù)參數(shù)。工作任務(wù)任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思路指導(dǎo)自定義函數(shù)：swap(*pi,*pj)，應(yīng)用指針作為函數(shù)參數(shù)完成數(shù)據(jù)交換。主函數(shù)：輸入3個整數(shù)inta,b,c。條件判斷：3個數(shù)中的a和b比較，如果a比b大就交換；b和c比較，如果b比c大就交換；a和c比較，如果a比c大就交換。交換：調(diào)用自定義函數(shù)swap。任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)相關(guān)知識指針變量作為函數(shù)的參數(shù)，格式為函數(shù)名(*指針變量)功能：用指針變量作為函數(shù)的參數(shù)，將實參值傳遞給形參。注意：實參和形參都要是指針變量。任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)任務(wù)實施1．流程圖程序流程圖如圖8-3所示。2．程序代碼voidswap(int*p1,int*p2){inttemp;temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;//交換指針指向變量的值}main(){inta,b,c;int*pa,*pb,*pc;任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)printf("請輸入a,b,c：\n");scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);pa=&a;pb=&b;pc=&c;if(*pa>*pb)swap(pa,pb);//調(diào)用交換函數(shù)

if(*pb>*pc)swap(pb,pc);if(*pa>*pc)swap(pa,pc);printf("swaped：\n");printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",*pa,*pb,*pc);}程序運行結(jié)果如圖8-4所示。圖8-4任務(wù)2運行結(jié)果任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)特別提示被調(diào)用函數(shù)swap中通過參數(shù)傳遞獲得了實參指針變量指向的變量地址，此時形參指針變量p1、p2也已經(jīng)分別指向?qū)崊⒅羔樧兞克赶虻淖兞縜、b。也就是說，實參、形參指針變量指向共同的變量。在函數(shù)swap中，可通過形參指針交換形參指針變量p1、p2指向的變量的值。返回main()函數(shù)后，p1、p2仍然指向a、b。但是a、b的值已經(jīng)交換。目錄導(dǎo)航任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思考與訓(xùn)練單元小結(jié)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組我們玩過字符放大游戲，利用Flash動畫可以制作字符串中每一個字符放大的效果。本任務(wù)是編寫C程序?qū)崿F(xiàn)一個小寫字符串中每個字母放大為大寫字母的效果。準備利用指針操作字符數(shù)組來完成任務(wù)。工作任務(wù)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組思路指導(dǎo)字符串初始化：定義字符串a(chǎn)[20]和b[20]，并用gets函數(shù)輸入字符串a(chǎn)。數(shù)組的指針：定義指針變量指向兩個數(shù)組首地址*p1、*p2。循環(huán)條件判斷：循環(huán)判斷每個字符是否為小寫字母。處理：將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母，其余字母不變，存入數(shù)組b。輸出字符串：輸出“放大”后的字符串b。相關(guān)知識（一）數(shù)組的指針1．定義指向數(shù)組的指針變量存放數(shù)組元素地址的變量，稱為指向數(shù)組的指針變量。2．定義數(shù)組的指針變量格式：數(shù)組基類型*p;p=數(shù)組名;p=&數(shù)組名[0]或數(shù)組基類型*p=數(shù)組名;假如p=a，把數(shù)組的首地址賦給指針變量p，那么a[i]甚至可以表示為p[i]（指針變量帶下標）。3．說明定義數(shù)組的指針變量與定義數(shù)組元素的指針變量相同，實質(zhì)就是定義基類型指針變量。例如，inta[10],*p;，定義了一個整型數(shù)組a，如果需要定義指向該數(shù)組的指針變量，就要定義一個整型指針變量p。（一）數(shù)組的指針4．?dāng)?shù)組指針變量的初始化（1）定義時初始化。例如，inta[10],*p=a;，在定義數(shù)組的指針變量p的同時，初始化指向已經(jīng)定義的數(shù)組a。（2）通過賦值初始化。例如：inta[10],*p;/*定義了一個整型數(shù)組a、一個整型指針變量p*/p=a;或者p=&a[0];/*將數(shù)組a的首地址賦值給整型變量p，此時p就是指向數(shù)組的指針變量*/（一）數(shù)組的指針5．通過指針引用數(shù)組元素不是地址值p增加i字節(jié)后的地址值，而是p向后移動i個基類型元素后的地址值。p?i、p++、p??都有類似的含義。①數(shù)組元素的地址表示。假如p定義為指向數(shù)組a的指針。數(shù)組元素a[i]的地址可以表示為&a[i],p+i,a+i。（2）通過指針引用數(shù)組元素。（1）指針p+i的含義。②數(shù)組元素的訪問。例如，數(shù)組元素a[i]的訪問可以是：a[i],*(p+i),*(a+i)。數(shù)組指針變量，數(shù)組名在許多場合甚至可以交換使用。假如p=a，那么a[i]甚至可以表示為p[i]（指針變量帶下標）。（二）字符串的指針1．字符串指針的定義與賦值例如： char*ps="Hello!";（2）通過賦值運算使字符指針指向字符串。（1）定義時賦初值使指針指向一個字符串。例如：char*ps;ps="Hello!";2．字符數(shù)組與字符串的區(qū)別在C語言中，有關(guān)字符串的大量操作都與字符串標志'\0'有關(guān)，因此，在字符數(shù)組中的有效字符后面加上'\0'這一特定情況下，可以把這種一維字符數(shù)組看作“字符串變量”。任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組任務(wù)實施1．流程圖流程圖如圖所示。2．程序代碼#include"stdio.h"#include<string.h>main（）{chara[20],b[20],*p1,*p2;inti;printf("請輸入字符串：\n");gets(a);for(p1=a,p2=b;*p1!='\0';p1++,p2++)//循環(huán)

if(*p1>='a'&&*p1<='z')任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組{*p1=*p1-32;*p2=*p1;}else*p2=*p1;*p2='\0'; //為p2加結(jié)束標志printf("放大鏡：");puts(b);}程序運行結(jié)果如圖8-6所示。圖8-6任務(wù)3運行結(jié)果任務(wù)3猜年齡—函數(shù)的遞歸調(diào)用特別提示此題可以思考如何實現(xiàn)加密，如將a/A→e/E，b/B→f/F,…，w/W→a/A……拓展與提高（一）指針與二維數(shù)組1．二維數(shù)組的地址二維數(shù)組s可以看成由一維數(shù)組作為數(shù)組元素的數(shù)組，在內(nèi)存中按行順序存放，s是元素為行數(shù)組的一維數(shù)組的數(shù)組名，就是說s是元素為行數(shù)組的一維數(shù)組的首地址，s+i即元素為行數(shù)組的一維數(shù)組的第i個元素的地址，即*(s+i)=s[i]。同理，s[i]（i=0～2）是第i個行數(shù)組的數(shù)組名，s[i]+j就是第i個行數(shù)組中第j個元素的地址。也就是說，二維數(shù)組任何一個元素s[i][j]的地址可以表示為s[i]+j，即二維數(shù)組任何一個元素s[i][j]=*(s[i]+j)。綜上所述，二維數(shù)組任何一個元素s[i][j]的地址都可以表示為&s[i][j]=s[i]+j=*(s+i)+j因此，二維數(shù)組任何一個元素都可以表示為s[i][j]=*(s[i]+j)=*(*(s+i)+j)事實上s[i][j]還可以表示為*(s+i)[j],*(&s[0][0]+m*i+j)（m為列數(shù)）（一）指針與二維數(shù)組2．指向二維數(shù)組的指針變量典型例題：用指向元素的指針變量輸出數(shù)組元素的值。main(){inta[3][4]={{0,2,4,6},{1,3,5,7},{9,10,11,12}};int*p;for(p=a[0];p<a[0]+12;p++){if((p-a[0])%4==0)printf("\n");printf(*p);}}（二）指針數(shù)組指針數(shù)組是一組有序的指針的集合。指針數(shù)組的所有元素都必須是具有相同存儲類型和指向相同數(shù)據(jù)類型的指針變量。指針數(shù)組格式為類型說明符*數(shù)組名[數(shù)組長度]其中類型說明符為指針值所指向的變量的類型。例如，int*pa[3]表示pa是一個指針數(shù)組，它有3個數(shù)組元素，每個元素值都是一個指針，指向整型變量。通常可用一個指針數(shù)組來指向一個二維數(shù)組。指針數(shù)組中的每個元素被賦予二維數(shù)組每一行的首地址，因此也可理解為指向一個一維數(shù)組。（二）指針數(shù)組例8.1比較指針數(shù)組和二維數(shù)組指針變量inta[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};int*pa[3]={a[0],a[1],a[2]};int*p=a[0];main(){inti;for(i=0;i<3;i++)printf("%d,%d,%d\n",a[i][2-i],*a[i],*(*(a+i)+i));for(i=0;i<3;i++)printf("%d,%d,%d\n",*pa[i],p[i],*(p+i));}注意指針數(shù)組和二維數(shù)組指針變量的區(qū)別，這兩者雖然都可用來表示二維數(shù)組，但是其表示方法和含義是不同的。二維數(shù)組指針變量是單個的變量，其一般形式中，"(*指針變量名)"兩邊的括號不可少。而指針數(shù)組類型表示的是多個指針（一組有序指針），在一般形式中，"*指針數(shù)組名"兩邊不能有括號。目錄導(dǎo)航任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思考與訓(xùn)練單元小結(jié)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組單元小結(jié)Summary本單元主要介紹了指針的概念、賦值與引用，還介紹了指向數(shù)組的指針、指向字符串的指針，最后討論了二維數(shù)組的指針和指針數(shù)組。所謂指針其實就是地址，由于可以通過地址找到存儲于內(nèi)存中的變量，所以形象地把地址稱為指針。指針變量是存儲地址的變量，通過指針變量可以很方便地操作存儲于內(nèi)存單元中的變量。在用指針處理數(shù)組時，可以通過指針的移動來訪問數(shù)組的每一個元素。在用指針處理字符串時，可以充分利用字符串結(jié)束標志'\0'。二維數(shù)組被看作是按行順序存放的一維數(shù)組，指針的處理也可以同一維數(shù)組。指針數(shù)組一般用來處理多個字符串的情況，或多維數(shù)組的行。目錄導(dǎo)航任務(wù)1交換兩個變量的值—指針概述任務(wù)23個數(shù)排序—指針變量作為函數(shù)參數(shù)思考與訓(xùn)練單元小結(jié)任務(wù)3字母放大鏡—通過指針訪問數(shù)組思考與訓(xùn)練1．討論題指針變量、指針變量作為函數(shù)參數(shù)、數(shù)組的指針和指針數(shù)組的概念與應(yīng)用。Thinkingandpracticing思考與訓(xùn)練2．選擇題（1）若chars[10],*p=s;，則下列語句錯誤的是（）。A．p=s+5 B．s=[p+s] C．s[2]=p[4] D．*p=s[0]（2）已知定義char**s;，下列語句正確的是（）。A．s="computer" B．*s="computer"C．**s="computer" D．*s='A'（3）說明語句int(*p)()的含義是（）。A．p是一個指針型函數(shù)，返回值為指針B．p是指針變量，它指向一個整型數(shù)據(jù)的指針C．p是一個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)的返回值為整型D．以上答案都不對Thinkingandpracticing思考與訓(xùn)練（4）下列語句中，能表示p是一個指向整型變量的指針變量的是（）。A．int**p B．int*p C．int(*p)() D．int*p[]（5）下列敘述中，錯誤的是（）。A．一個變量的地址稱為該變量的指針B．一個指針變量只能指向同一數(shù)據(jù)類型的變量C．指針變量中只能存放地址D．指針變量可以由整型數(shù)賦值（6）若有