靳润昭C语言教程讲义 2001年2月17日 指针 10.1地址指针的基本概念 0.2变量的指针和指向变量的指针变量 102.1定义一个指针变量 10.22指针变量的引用 1023指针变量作为函数参数 10.24指针变量几个问题的进一步说明 10.3数组指针和指向数组的指针变量 10.3.1指向数组元素的指针 0334 10.3.2通过指针引用数组元素 10.3.3数组名作函数参数 10.34指向多维数组的指针和指针变量 104字符串的指针指向字符串的针指变量 104.1字符串的表示形式 1042使用字符串指针变量与字符数组的区别 5函数指针变量 106指针型函数 107指针数组和指向指针的指针 10.7.1指针数组的概念 10.7.2指向指针的指针 10.7.3main函数的参数 108有关指针的数据类型和指针运算的小结 10.8.1有关指针的数据类型的小结 10.82指针运算的小结 10.8.3void指针类型 10指针 指针是C语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是C语言最主要的风格之一。 利用指针变量可以表示各种数据结构;能很方便地使用数组和字符串;并能象汇编语言一样 处理内存地址,从而编出精练而高效的程序。指针极大地丰富了C语言的功能。学习指针是 学习C语言中最重要的一环,能否正确理解和使用指针是我们是否掌握C语言的一个标志 同时,指针也是C语言中最为困难的一部分,在学习中除了要正确理解基本概念,还必须要 多编程,上机调试。只要作到这些,指针也是不难掌握的。 101地址指针的基本概念 在计算机中,所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个 内存单元,不同的数据类型所占用的内存单元数不等,如整型量占2个单元,字符量占 个单元等,在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元,必须为每个内存单元编 上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址 第1页
靳润昭 C 语言教程讲义 2001 年 2 月 17 日 第1页 10 指针................................................................................................................... 1 10.1 地址指针的基本概念................................................................................... 1 10.2 变量的指针和指向变量的指针变量.............................................................. 2 10.2.1 定义一个指针变量................................................................................ 3 10.2.2 指针变量的引用................................................................................... 3 10.2.3 指针变量作为函数参数......................................................................... 7 10.2.4 指针变量几个问题的进一步说明......................................................... 10 10.3 数组指针和指向数组的指针变量................................................................ 13 10.3.1 指向数组元素的指针.......................................................................... 13 10.3.2 通过指针引用数组元素....................................................................... 14 10.3.3 数组名作函数参数.............................................................................. 16 10.3.4 指向多维数组的指针和指针变量......................................................... 22 10.4 字符串的指针指向字符串的针指变量......................................................... 25 10.4.1 字符串的表示形式.............................................................................. 25 10.4.2 使用字符串指针变量与字符数组的区别.............................................. 28 10.5 函数指针变量............................................................................................ 29 10.6 指针型函数............................................................................................... 30 10.7 指针数组和指向指针的指针....................................................................... 31 10.7.1 指针数组的概念................................................................................. 31 10.7.2 指向指针的指针................................................................................. 34 10.7.3 main 函数的参数................................................................................ 36 10.8 有关指针的数据类型和指针运算的小结..................................................... 37 10.8.1 有关指针的数据类型的小结................................................................ 37 10.8.2 指针运算的小结................................................................................. 38 10.8.3 void 指针类型..................................................................................... 38 10 指针 指针是Ｃ语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是Ｃ语言最主要的风格之一。 利用指针变量可以表示各种数据结构；能很方便地使用数组和字符串；并能象汇编语言一样 处理内存地址，从而编出精练而高效的程序。指针极大地丰富了Ｃ语言的功能。学习指针是 学习Ｃ语言中最重要的一环，能否正确理解和使用指针是我们是否掌握Ｃ语言的一个标志。 同时，指针也是Ｃ语言中最为困难的一部分，在学习中除了要正确理解基本概念，还必须要 多编程，上机调试。只要作到这些，指针也是不难掌握的。 10.1 地址指针的基本概念 在计算机中，所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个 内存单元，不同的数据类型所占用的内存单元数不等，如整型量占 2 个单元，字符量占 1 个单元等，在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元，必须为每个内存单元编 上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址
靳润昭C语言教程讲义 2001年2月17日 既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元,所以通常也把这个地址称为指 针。内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。可以用一个通俗的例子来说明 它们之间的关系。我们到银行去存取款时,银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存 款单,找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里,帐号就是存单的指针,存款数 是存单的内容。对于一个内存单元来说,单元的地址即为指针,其中存放的数据才是该单元 的内容。在C语言中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此,一个指 针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针 011A K 011A 图中,设有字符变量C,其内容为K〃( ASCII码为十进制数75),C占用了011A号单元 (地址用十六进数表示)。设有指针变量P,内容为011A,这种情况我们称为P指向变量C, 或说P是指向变量C的指针。 严格地说,一个指针是一个地址,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。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆,我们中约定:“指针”是指地 址,是常量,“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问 内存单元。 既然指针变量的值是一个地址,那么这个地址不仅可以是变量的地址,也可以是其它数 据结构的地址。在一个指针变量中存放一个数组或一个函数的首地址有何意义呢?因为数 组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址,也就找到了该数 组或函数。这样一来,凡是出现数组,函数的地方都可以用一个指针变量来表示,只要该指 针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做,将会使程序的概念十分清楚,程序本身也 精练,高效。在C语言中,一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。用 地址〃这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构,而ν指针〃虽然实际上也是 个地址,但它却是一个数据结构的首地址,它是指向”一个数据结构的,因而概念更为清 楚,表示更为明确。这也是引入”指针〃概念的一个重要原因 102变量的指针和指向变量的指针变量 变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量。即在C语言中,允许用 个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。因此,一个指针变量的值就是某个变量的地 址或称为某变量的指针。 为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系,在程序中用“*”符号表示“指向”, 例如, I pointer代表指针变量,而* I pointer是 I pointer所指向的变量。 1 pointer 米1 pointer 011A 011A 第2页
靳润昭 C 语言教程讲义 2001 年 2 月 17 日 第2页 既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元，所以通常也把这个地址称为指 针。 内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。 可以用一个通俗的例子来说明 它们之间的关系。我们到银行去存取款时， 银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存 款单， 找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里，帐号就是存单的指针， 存款数 是存单的内容。对于一个内存单元来说，单元的地址即为指针，其中存放的数据才是该单元 的内容。在Ｃ语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指 针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。 图中，设有字符变量 C，其内容为“K”(ASCII 码为十进制数 75)，C 占用了 011A 号单元 (地址用十六进数表示)。设有指针变量 P，内容为 011A，这种情况我们称为 P 指向变量 C， 或说 P 是指向变量 C 的指针。 严格地说，一个指针是一个地址，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。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆，我们中约定：“指针”是指地 址，是常量，“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问 内存单元。 既然指针变量的值是一个地址，那么这个地址不仅可以是变量的地址，也可以是其它数 据结构的地址。在一个指针变量中存放一个数组或一个函数的首地址有何意义呢？ 因为数 组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址，也就找到了该数 组或函数。这样一来，凡是出现数组，函数的地方都可以用一个指针变量来表示，只要该指 针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做，将会使程序的概念十分清楚，程序本身也 精练，高效。在Ｃ语言中，一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用 “地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构，而“指针”虽然实际上也是一 个地址，但它却是一个数据结构的首地址，它是“指向”一个数据结构的，因而概念更为清 楚，表示更为明确。 这也是引入“指针”概念的一个重要原因。 10.2 变量的指针和指向变量的指针变量 变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量。即在Ｃ语言中，允许用 一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指针变量的值就是某个变量的地 址或称为某变量的指针。 为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系，在程序中用“*”符号表示“指向”， 例如，i_pointer 代表指针变量，而*i_pointer 是 i_pointer 所指向的变量
靳润昭C语言教程讲义 2001年2月17日 因此,下面两个语句作用相同: *i pointer=3: 第二个语句的含义是将3赋给指针变量 I pointer所指向的变量 10.21定义一个指针变量 对指针变量的定义包括三个内容: (1)指针类型说明,即定义变量为一个指针变量 (2)指针变量名 (3)变量值(指针)所指向的变量的数据类型 其一般形式为: 类型说明符*变量名 其中,*表示这是一个指针变量,变量名即为定义的指针变量名,类型说明符表示本指 针变量所指向的变量的数据类型 例如:int*p1 表示pl是一个指针变量,它的值是某个整型变量的地址。或者说pl指向一个整型变量。 至于pl究竟指向哪一个整型变量,应由向p1赋予的地址来决定 再如 int * p2 /*p2是指向整型变量的指针变量* float *p3 /*p3是指向浮点变量的指针变量*/ char **p4 /*p4是指向字符变量的指针变量* 应该注意的是,一个指针变量只能指向同类型的变量,如P3只能指向浮点变量,不能 时而指向一个浮点变量,时而又指向一个字符变量。 10.22指针变量的引用 指针变量同普通变量一样,使用之前不仅要定义说明,而且必须赋予具体的值。未经赋 值的指针变量不能使用,否则将造成系统混乱,甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址, 决不能赋予任何其它数据,否则将引起错误。在C语言中,变量的地址是由编译系统分配的, 对用户完全透明,用户不知道变量的具体地址。 两个有关的运算符 1)&:取地址运算符 2)*:指针运算符(或称间接访问〃运算符)。 C语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。 其一般形式为: &变量名 如&a表示变量a的地址,贴b表示变量b的地址。变量本身必须预先说明 设有指向整型变量的指针变量p,如要把整型变量a的地址赋予p可以有以下两种方式 (1)指针变量初始化的方法 (2)赋值语句的方法 第3页
靳润昭 C 语言教程讲义 2001 年 2 月 17 日 第3页 因此，下面两个语句作用相同： i=3; *i_pointer=3; 第二个语句的含义是将 3 赋给指针变量 i_pointer 所指向的变量。 10.2.1定义一个指针变量 对指针变量的定义包括三个内容： (1) 指针类型说明，即定义变量为一个指针变量； (2) 指针变量名； (3) 变量值(指针)所指向的变量的数据类型。 其一般形式为： 类型说明符 *变量名； 其中，*表示这是一个指针变量，变量名即为定义的指针变量名，类型说明符表示本指 针变量所指向的变量的数据类型。 例如： int *p1; 表示 p1 是一个指针变量，它的值是某个整型变量的地址。或者说 p1 指向一个整型变量。 至于 p1 究竟指向哪一个整型变量，应由向 p1 赋予的地址来决定。 再如： int *p2; /*p2 是指向整型变量的指针变量*/ float *p3; /*p3 是指向浮点变量的指针变量*/ char *p4; /*p4 是指向字符变量的指针变量*/ 应该注意的是，一个指针变量只能指向同类型的变量，如 P3 只能指向浮点变量，不能 时而指向一个浮点变量，时而又指向一个字符变量。 10.2.2指针变量的引用 指针变量同普通变量一样，使用之前不仅要定义说明，而且必须赋予具体的值。未经赋 值的指针变量不能使用，否则将造成系统混乱，甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址， 决不能赋予任何其它数据，否则将引起错误。在Ｃ语言中，变量的地址是由编译系统分配的， 对用户完全透明，用户不知道变量的具体地址。 两个有关的运算符： 1) &:取地址运算符。 2) *：指针运算符（或称“间接访问” 运算符）。 Ｃ语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。 其一般形式为： &变量名； 如&a 表示变量 a 的地址，&b 表示变量 b 的地址。变量本身必须预先说明。 设有指向整型变量的指针变量p，如要把整型变量a 的地址赋予p可以有以下两种方式： (1) 指针变量初始化的方法 int a; int *p=&a; (2) 赋值语句的方法
靳润昭C语言教程讲义 2001年2月17日 int 不允许把一个数赋予指针变量,故下面的赋值是错误的: p=1000; 被赋值的指针变量前不能再加“*〃说明符,如写为*p=&a也是错误的 假设 int i=200, x int =lp: 我们定义了两个整型变量i,x,还定义了一个指向整型数的指针变量ipei,x中可存放 整数,而i中只能存放整型变量的地址。我们可以把i的地址赋给i: 此时指针变量ip指向整型变量i,假设变量i的地址为1800,这个赋值可形象理解为下 图所示的联系。 1800 200 1800 以后我们便可以通过指针变量ip间接访问变量i,例如 X=*1p 运算符*访问以ip为地址的存贮区域,而ip中存放的是变量i的地址,因此,*ip访问的 是地址为1800的存贮区域(因为是整数,实际上是从1800开始的两个字节),它就是i所占用 的存贮区域,所以上面的赋值表达式等价于 X=1 另外,指针变量和一般变量一样,存放在它们之中的值是可以改变的,也就是说可以改变 它们的指向,假设 int 1,j, *kpl, *p pI=&i p2=& 则建立如下图所示的联系 第4页
靳润昭 C 语言教程讲义 2001 年 2 月 17 日 第4页 int a; int *p; p=&a; 不允许把一个数赋予指针变量，故下面的赋值是错误的： int *p; p=1000; 被赋值的指针变量前不能再加“*”说明符，如写为*p=&a 也是错误的。 假设: int i=200, x; int *ip; 我们定义了两个整型变量 i,x,还定义了一个指向整型数的指针变量 ip。i,x 中可存放 整数,而 ip 中只能存放整型变量的地址。我们可以把 i 的地址赋给 ip: ip=&i; 此时指针变量 ip 指向整型变量 i,假设变量 i 的地址为 1800,这个赋值可形象理解为下 图所示的联系。 以后我们便可以通过指针变量 ip 间接访问变量 i,例如: x=*ip; 运算符*访问以 ip 为地址的存贮区域,而 ip 中存放的是变量 i 的地址,因此,*ip 访问的 是地址为1800的存贮区域(因为是整数,实际上是从1800开始的两个字节),它就是i所占用 的存贮区域, 所以上面的赋值表达式等价于 x=i; 另外,指针变量和一般变量一样,存放在它们之中的值是可以改变的,也就是说可以改变 它们的指向,假设 int i,j,*p1,*p2; i='a'; j='b'; p1=&i; p2=&j; 则建立如下图所示的联系:
靳润昭C语言教程讲义 2001年2月17日 p p 这时赋值表达式 就使p2与p1指向同一对象i,此时*2就等价于i,而不是j,图所示 p 如果执行如下表达式 p2=*p1 则表示把pl指向的内容赋给p2所指的区域,此时就变成图所示 2 通过指针访问它所指向的一个变量是以间接访问的形式进行的,所以比直接访问一个变 量要费时间,而且不直观,因为通过指针要访问哪一个变量,取决于指针的值(即指向),例如 第5页
靳润昭 C 语言教程讲义 2001 年 2 月 17 日 第5页 这时赋值表达式: p2=p1 就使 p2 与 p1 指向同一对象 i,此时*p2 就等价于 i,而不是 j,图所示: 如果执行如下表达式: *p2=*p1; 则表示把 p1 指向的内容赋给 p2 所指的区域, 此时就变成图所示 通过指针访问它所指向的一个变量是以间接访问的形式进行的,所以比直接访问一个变 量要费时间,而且不直观,因为通过指针要访问哪一个变量,取决于指针的值(即指向),例如