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1、第8章 指针和引用8.1.1 指针的概念 指针：一个变量的地址，一个内存单元的地址。变量的地址：该变量所占存储单元的首地址。变量的值：内存单元中的内容。变量地址的表示：&变量名。&：取地址运算符。指针变量：专门存放变量地址的变量。8.1.2 指针变量的说明 指针变量与其他类型的变量一样，必须先说明后使用，说明格式为：存储类型类型变量名1,变量名2;其中，存储类型是可任选的；变量名前的星号指明所说明的变量为指针变量；而类型则指出指针变量所指向的数据类型。1.指针的类型 从语法的角度看，只要把指针声明语句里的指针名字去掉，剩下的部分就是这个指针的类型。2.指针所指向的数据类型 当通过指针来访问指针
2、所指向的内存区域时，指针所指向的类型决定数据类型。了编译器将把那片内存区里的内容当做什么来看待。8.2.1 指针的赋值运算指针赋值运算常见的形式如下。(1)将一个变量的地址以&运算的结果形式赋给一个同类型的指针。(2)将另一同类型的指针值赋给某一指针 (3)在C+中可以将0赋给任一指针变量，其含义是初始化指针变量，使其值为“空”。例8-1 指针的赋值运算 例8-2 指针的赋值运算 例8-3 指针的赋值运算8.2.2 指针的算术运算 左值所能进行的算术运算有两种：一是指针变量与一个整数的加或减运算；二是自增、自减运算。1.与整数的加或减运算 如果指针变量的定义为 datatype*p;p初始地址
3、值为DS,那么p+n=DS+nsizeof(datatype)。指针加法的单位是指针对应类型的字节数。例8-4 与整数的加或减运算2.指针的自增或自减 指针的自增或自减表示指针从当前位置向后或向前移动sizeof(数据类型)长度的存储单元，指向下一个或上一个元素 例8-5 指针的自增或自减8.2.3 指针的关系运算 指针变量可以进行关系运算，两个指针变量的关系运算是根据两个指针变量值的大小(作为无符号整数)来进行比较的，通常只有同类型的指针变量进行比较才有意义。相等(=)比较的含义是判断两个指针变量是否指向相同的内存单元，即两个指针值是否相同；而不等比较(、=)的含义是判断两个指针变量是否指向
4、不同的内存单元 在C+中，同一个符号可能表示不同的运算符。编译器根据运算符的优先级、操作数的类型及个数来区分的。例8-6 指针的关系运算 例8-7 混合运算及其优先级8.3 指针和数组8.3.1 8.3.1 指针与一维数组指针与一维数组8.3.2 8.3.2 指针与多维数组指针与多维数组8.3.3 8.3.3 指针和字符串指针和字符串8.3.1 指针与一维数组 如图8.3所示，定义一个数组a10和一个指针pa。int a 10,*pa;pa=a;/A pa=&a 0;/B A、B行的效果是一样的，都是把数组的首地址赋给指针。引用一个数组元素，有3种方法：(1)下标法：ai。(2)数组名地址法：
5、*(a+i)。(3)指针法：指针地址法：*(pa+i)指针下标法：pai图8.3 一维数组与指针示意图例8-8 一维数组与指针8.3.2 指针与多维数组 在C+中，二维数组的各个元素值按行的顺序在一片连续的内存空间中存放。行数组首地址a，相当于&a0。行元素ai 即为*(a+i)，实际为各列数组首地址。各列数组首地址ai，相当于&ai0。列元素地址&aij，可用 ai+j或者*(a+i)+j表示。图8.4所示为二维数组与指针的关系示意图。图8.4 二维数组与指针关系示意图例8-9 二维数组与指针例8-10 用指针变量输出二维数组8.3.3 指针和字符串用字符指针表示字符串有3种方法：(1)指向
6、字符数组，让字符指针与存放字符串的字符数组关联，就可以用字符指针表示该字符串。(2)直接定义指针并初始化，让它指向指定的字符串。(3)直接将字符串常量赋予字符指针 例8-11 指针与字符串8.4 指针数组和多级指针8.4.1 8.4.1 指针数组指针数组8.4.2 8.4.2 指向一维数组的指针变量指向一维数组的指针变量8.4.3 8.4.3 多级指针多级指针8.4.1 指针数组 指针数组是指针变量的集合，它的每一个元素都是一个指针，且具有相同的数据类型。其一般的定义格式为：存储类型 *；数据类型是指针所指向变量的数据类型。因为“”的优先级高于“*”，指针与构成一个数组，再与*结合，指明是一个
7、指针数组，数据类型指明指针数组中每个元素所指变量的类型。例8-13 指针数组输出 例8-14 将字符串降序后输出8.4.2 指向一维数组的指针变量 可以声明一个指针变量使其只能指向一维数组，声明的格式为：要注意这样两种写法：int*p4;/定义了一个指针数组，该数组有4个指针元素 int(*p)4;/定义了一个指针，该指针指向一个有4个元素的数组 因为运算符 的优先级高于*，所以用圆括号()将*与指针变量名括起来以改变运算符的优先级顺序，使*先作用于指针变量，然后再与 结合，形成指向一维数组的指针变量。例8-15 指向一维数组的指针变量8.4.3 多级指针 如果指针变量中存放的是另一个指针的地
8、址，就称该指针变量为指向指针的指针变量。指向指针的指针变量也称为二级指针。其声明的语法格式为：*两个符号*表示后面声明的变量为指向指针的指针变量。例8-16 通过多级指针访问指针数组元素 例8-17 多级指针的简单应用8.5 指针和函数8.5.1 8.5.1 指针作为函数的参数指针作为函数的参数8.5.2 8.5.2 返回指针的函数返回指针的函数8.5.3 8.5.3 指向函数的指针指向函数的指针8.5.4 8.5.4 带参数的带参数的main()main()函数函数8.5.1 指针作为函数的参数 当形参为指针时，实参可以是一个基类型相同的指针变量或变量的地址。当函数的参数为指针时，可将指针值
9、和指针所指向的数据作为函数的输入参数，即在函数体内可使用指针值和指针所指向的数据值。也可将指针所指向的数据作为函数的输出参数，即在函数体内改变了形参指针所指向的数据值，调用函数后，实参指针所指向的数据也随之改变。例8-18 用值传递和地址传递实现两个数据的交换 例8-19 形参为指针、实参为数组名和指针 例8-20 形参为数组名，实参为数组名和指针8.5.2 返回指针的函数 函数的返回值可以为整型、实型、双精度型、字符型数据，也可以为指针，返回指针值的函数的定义方法如下：类型说明符 *函数名(参量表列)函数体其中类型说明符为函数返回的指针指向的数据类型。例8-21 返回指针的函数 例8-22
10、利用函数求两个一维数组对应元素之和8.5.3 指向函数的指针 编译器为每个函数确定一个入口地址，当调用该函数时，系统会从这个“入口地址”开始执行函数。存放函数的入口地址的指针就是一个指向函数的指针，简称为函数指针。定义函数指针的格式为：(*)();注意在定义指向函数的指针变量假设为p时，(*p)两侧的括号不可省略，表示p 先与*结合，它是指针变量，然后再与后面的()结合，表示此指针变量指向函数；否则将与返回指针的函数相混淆。8.5.3 指向函数的指针 例8-23 指向函数的指针 例8-24 用指向函数的指针实现比较大小的运算 例8-25 从任意类型的数组中找出最大元素8.5.4 带参数的mai
11、n()函数 为执行一个可执行文件而在操作系统提示符下输入的命令叫命令行。命令行一般语法形式：命令名 参数1 参数2.参数n 带参数的main()函数形式：main(int argc,char *argv).形参名任意，习惯上使用argc和argv，其中argc为命令行中参数的个数(包括可执行文件名)，而argv为一字符指针数组，元素个数随命令行参数而定，每个指针数组元素都指向命令行中的一个参数。例8-26 带参数的main()函数8.6 new和delete运算符8.6.1 new8.6.1 new和和deletedelete运算符的用法运算符的用法8.6.2 8.6.2 使用使用newnew
12、和和deletedelete运算符的注意事项运算符的注意事项8.6.1 new和delete运算符的用法1.new操作符的使用 C+提供了操作符new和new来创建动态变量。(1)new用来动态创建单个变量。语法格式为：new (2)可以在申请内存空间时，同时对该内存空间初始化。(3)new用来创建动态变量数组，语法格式为：2.delete操作符的使用 (1)delete 。释放所指向的内存空间。对应上面的第一点，释放时用语句：delete p;/释放p所指向的内存空间 (2)delete 或者 delete 例8-27 动态实现内存分配和撤销8.6.2 使用new和delete运算符的注意事
13、项 两个运算符，应注意以下几点。(1)用new运算符分配的存储空间，其初值是不确定的。(2)用new运算符分配空间后，要判断指针的值是否为0。若为0，表示动态分配内存失败。(3)定义一个指针，动态分配数组时，不能对数组进行初始化。(4)当new运算符计算的指针类型与赋值运算符左操作数类型不一致时，必须进行强制类型装换。(5)用new运算符分配的内存空间，该指针不能随意指向别的空间；否则，当指针已不再指向用new运算符分配的内存空间时，delete会出错。(6)不需要时一定要及时归还给操作系统，让操作系统能够分配给其他需要内存的指针。8.7 引用和其他类型的指针8.7.1 8.7.1 引用类型变
14、量的说明和使用引用类型变量的说明和使用8.7.2 8.7.2 函数的引用传递函数的引用传递8.7.3 const8.7.3 const类型变量类型变量8.7.4 void8.7.4 void型指针型指针8.7.1 引用类型变量的说明和使用 在C+中引入引用类型的主要目的是为了在函数的参数传递时提供方便。引用类型主要用作函数的参数或用作函数的返回值类型。定义一个引用类型变量的一般格式为：&=int a;int&aa=a;定义了一个引用类型的变量aa，它是变量a的别名。例8-28 利用类型变量的使用示例 8.7.2 函数的引用传递1.引用作为函数的参数 引用可以作为函数的参数，建立函数参数的引用传
15、递方式。传递引用实际上传递的是变量的地址，这一点与指针是一样的，但是这种传递方式避免了传递大量数据带来的额外空间开销，从而节省大量存储空间，减少了程序运行的时间。2.函数的返回值为引用类型 当函数的返回值为引用类型时，它的返回值一定是某一个变量的别名。例8-29 函数的引用传递 例8-30 函数的返回值为引用类型8.7.3 const类型变量1.定义const型常量 const int DeadLine=365;const float A=1.00009;用const定义的标识符常量时，一定要对其初始化。2.const型指针 const是一个左结合的类型修饰符，用于指针的有以下几种情况。(1)
16、将const放在指针变量的类型的前面：const int*A;表示指针变量A可变，指针所指向的数据*A不可变。(2)将const放在指针变量的*的后面：int*const A;表示指针A不可变，但指针变量所指向的数据*A可变，在定义时必须赋初值。(3)将一个const放在指针变量的类型的前面，将另一个const放在指针变量的*的后面：const int*const A;/表示指针变量所指向的值是一个常量，即指针A可变，指针所指向的数据也是一个常量，*A也不可变。在定义时必须赋初值。例8-31 const型指针示例之一8.7.4 void型指针说明void型指针的语法格式为：void*;其中，“指针变量”可指向任何类型的数据，可将任何地址赋给指针变量。实际使用void型指针时，只有通过强制类型转换才能使void型指针得到具体变量的值。在没有转换前，void型指针不能进行指针的算术运算。例8-33 void型指针使用错误的示例 例8-34 强制类型转换后使用void型指针示例8.8 简 单 链 表8.8.1 8.8.1 链表概述链表概述8.8.2 8.8.2 建立链表建立链表8.8.3 8
