第八章 地址操作与指针

读书笔记

以*p=&a;为例。

1.&和*互为逆运算：

&*p=&(*p)=&a=p*&a=*(&a)=*p=a

2.++/–运算：

(*p)++ => a++p++ => p指向a的下一个地址c = *p++ => c = *p; *p++d = *--p => d=*--p => --p; d = *p;

3.void指针是一种特殊的指针，void指针无需类型转换即可指向任意类型指针，任何类型的指针也都可以指向void指针，但需要强制类型转换。

4.指针p++合理；数组a++不合理，只能用索引。

5.字符数组与字符指针的区别：

存储方式不同。定义字符数组后，系统为其分配一段连续的存储单元；而定义字符型指针变量后，系统只为其分配一个用于存放地址的存储区域。运算方式不同。虽然s和p都代表字符串的首地址，但是s是数组名，相当于一个指针常量，而p是一个指针变量。p++合理，s++不合理。赋值方式不同。s可以进行初始化，不能使用赋值语句进行整体赋值。

6.实参形参的搭配(数组/指针)：

实参数组 + 形参数组实参数组 + 形参指针实参指针 + 形参数组实参指针 + 形参指针

7.当主调函数向被调函数传递大量数据时，值传递会将这些数据复制一份给被调函数的形参变量，复制过程占用系统时间。将这些数据组织为数组(或结构体)形式，只需传递一个起始地址给被调函数的形参指针，可以提高执行效率。

8.函数指针多用于指向不同的函数，从而利用指针变量调用这些函数。在多个函数功能各不相同，但返回值和形参列表的个数和数据类型相同的情况下，可以构造一个通用函数，将函数指针作为函数参数，通过函数指针实现多种函数的调用，有利于程序的模块化设计。

9.volatile用于告知编译器，该变量除可被自身程序改变以外，还可被其他程序改变。

10.restrict用于告知编译器，该变量已经被指针所引用，不能通过除该指针外所有其他直接或间接的方式修改该对象的内容。

11.C程序运行时，OS会按照要求为程序中的变量分配内存。可用来存储程序变量的内存有三种：

全局(静态)存储区：存放全局变量和静态变量。程序运行结束时该区变量自动释放，未初始化的全局变量和静态变量默认初始值为0。栈：存放函数调用中的各种参数、局部变量、返回值以及函数返回地址。栈由编译器进行管理，自动分配和释放，初始大小与编译器有关。堆：用于程序动态申请和释放空间。

12.函数表达式同样可以是一个指针类型，表示可以通过return语句返回一个地址值，该地址值是指向类型变量的地址。

例题训练

【例1】

#include <stdio.h> int main() { int *p, m; p = &m; scanf("%d", p); printf("%d, %d\n", *p, m); *p = 15; printf("%d, %d\n", *p, m); return 0; }

【例2】

#include <stdio.h> int main() { int *p, a[10] = {21, 32, 3, 14, 5, 25, 39, 51, 8, 21}; int count = 0; for (p = a; count < 10; p++, count++) { if (*p < 5) { printf("%d\t", *p); } } return 0; }

【例3】

#include <stdio.h> int main() { int a[20], i, nLen, nEvenCount = 0, nOddCount = 0, *p = a; printf("请输入整数的个数："); scanf("%d", &nLen); printf("请输入%d个整数：", nLen); for (i = 0; i < nLen; i++) { scanf("%d", p+i); } for (i = 0; i < nLen; i++, p++) { if (*p % 2 == 0) { nEvenCount++; } else { nOddCount++; } } printf("这组数据中包含%d个偶数，%d个奇数\n", nEvenCount, nOddCount); return 0; }

【例4】

#include <stdio.h> int main() { char s1[40], s2[20], *p1, *p2; p1 = s1; p2 = s2; printf("请输入字符串1："); gets(s1); printf("请输入字符串2："); gets(s2); while (*p1) { p1++; } while (*p1++=*p2++); printf("连接后结果：%s\n", s1); return 0; }

【例5】

#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str[100], *p; int i, nCount = 0; p = str; printf("请输入英文语句：\n"); gets(str); while (*p != '\0') { if (*p == ' ') { p++; continue; } else { nCount++; i = 0; while (*(p+i) != ' ' && *(p+i) != '\0') { i++; } p += i; } } printf("该句子包含%d个单词\n", nCount); return 0; }

【例6】(说明：swap()返回值应该改成void而不是int)

#include <stdio.h> void swap(int *p1, int *p2) { int temp; temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = temp; } int main() { int a = 5, b = 9, *pa = &a, *pb = &b; printf("交换前：a=%d, b=%d\n", a, b); swap(pa, pb); printf("交换后：a=%d, b=%d\n", a, b); return 0; }

【例7】(#include没写<stdio.h>)

#include <stdio.h> #include <math.h> void process(float f1, float f2, float f3, float *p1, float *p2) { float s; s = (f1 + f2 + f3) / 2; *p1 = sqrt(s*(s-f1)*(s-f2)*(s-f3)); *p2 = f1 + f2 +f3; } int main() { float a, b, c, fArea, fPerimeter; printf("请输入三角形的三边："); scanf("%f %f %f", &a, &b, &c); process(a, b, c, &fArea, &fPerimeter); printf("Area=%f, Perimeter=%f", fArea, fPerimeter); return 0; }

【例8】

#include <stdio.h> void inv1(int b[], int n) { int temp, i, j, m=(n-1)/2; for (i = 0; i <= m; i++) { j = n - 1 - i; temp = b[i]; b[i] = b[j]; b[j] = temp; } } int main() { int i, a[6] = {1, 3, 4, 6, 7, 9}; printf("折半交换前："); for (i = 0; i < 6; i++) { printf("%3d", a[i]); } inv1(a, 6); printf("\n折半交换后："); for (i = 0; i < 6; i++) { printf("%3d", a[i]); } printf("\n"); return 0; }

【例9】

#include <stdio.h> int myStrLen(char *s); void myStrCpy(char *s1, char *s2); void myStrUpr(char *p); int main() { char s1[50], s[50]; int length; printf("请输入一个字符串："); gets(s1); length = myStrLen(s1); myStrCpy(s1, s); myStrUpr(s); printf("字符串长度：%d\n", length); printf("字符串复制并大写前后分别是：%s, %s\n", s1, s); return 0; } int myStrLen(char *s) { int i = 0; while (*s != '\0') { i++; s++; } return i; } void myStrCpy(char *s1, char *s2) { while (*s1 != '\0') { *s2 = *s1; s1++; s2++; } *s2 = '\0'; } void myStrUpr(char *p) { while (*p != 0) { if (*p >= 'a' && *p <= 'z') { *p -= 32; } p++; } }

【例10】

#include <stdio.h> #include <string.h> #define SIZE 100 char buf[SIZE]; char *p = buf; char *alloc(int n) { char *begin; if (p + n <= buf + SIZE) { begin = p; p += n; return begin; } return NULL; } int main() { char *p1, *p2; int i; p1 = alloc(4); strcpy(p1, "123"); p2 = alloc(5); strcpy(p2, "abcd"); printf("buf = %p\n", buf); printf("p1 = %p\n", p1); printf("p2 = %p\n", p2); puts(p1); puts(p2); for (i = 0; i < 9; i++) { printf("%c", buf[i]); } return 0; }

【例11】

#include <stdio.h> #include <math.h> float f1 (float x) { return x * x + 2 * x +1; } float f2 (float x) { return 2 * sin(x); } float f3 (float x) { return 2 * x +1; } /** * @param p *p为指向函数的指针 * @param fPos1 左区间的值 * @param fPos2 右区间的值 * @return */ float getMin(float (*p)(float), float fPos1, float fPos2) { float f, t, fMin, fStep=0.01; fMin = (*p)(fPos1); for (f = fPos1; f <= fPos2; f+=fStep) { t = (*p)(f); if (t < fMin) { fMin = t; } } return fMin; } int main() { printf("f1函数最小值：%f\n", getMin(f1, -1, 1)); printf("f2函数最小值：%f\n", getMin(f2, 1, 3)); printf("f3函数最小值：%f\n", getMin(f3, -1, 1)); return 0; }

【例12】

#include <stdio.h> int main() { char *pSeason[4] = {"Spring", "Summer", "Autumn", "Winter"}; int month; printf("请输入月份(1~12)："); scanf("%d", &month); switch (month) { case 12: case 1: case 2: printf("%s", pSeason[0]); break; case 3: case 4: case 5: printf("%s", pSeason[1]); break; case 6: case 7: case 8: printf("%s", pSeason[2]); break; case 9: case 10: case 11: printf("%s", pSeason[3]); break; default: printf("输入错误！"); } return 0; }

【例13】

#include <stdio.h> #include <string.h> void sortString(int n, char * str[]) { char *c; int i, j; for (i = 0; i <= n-2; i++) { for (j = 0; j <= n-2-i; j++) { if (strcmp(str[j], str[j+1]) > 0) { c = str[j]; str[j] = str[j+1]; str[j+1] = c; } } } } int main() { int i; char * lan[] = {"China", "France", "Arab"}; sortString(3, lan); for (i = 0; i < 3; i++) { printf("%s\n", lan[i]); } return 0; }

【例14】

#include <stdio.h> int main(int argc, char * argv[]) { int i; printf("所有的命令行参数：\n"); for (i = 0; i < argc; i++) { printf("\n参数%d = %s", i+1, argv[i]); } return 0; }

【例15】

#include <stdio.h> int main() { int a[3][4] = {{11, 21, 33, 42}, {15, 22, 32, 13}, {41, 32, 24, 16}}; int (*p)[4], i, j; p = a; for (i = 0; i < 3; i++) { for (j = 0; j <4; j++) { printf("%2d ", *(*(p+i)+j)); } printf("\n"); } return 0; }

【例16】

#include <stdio.h> int main() { int i; char *pArray[] = {"One", "Two", "Three"}; char **p; p = pArray; for (i = 0; i < 3; i++, p++) { printf("%s\n", *p); } return 0; }

课后习题

1.解析：

#include <stdio.h> int f1 (int p) { return p++; } int f2 (int *p) { return *(p++); } int f3 (int *p) { return (*p)++; } int *f4 (int *p) { return p++; } int main() { int n = 4; int *p = &n; printf("%d\n", f1(n)); // 4 printf("%d\n", n); // 4 printf("%d\n", f2(p)); // 4 printf("%d\n", n); // 4 printf("%d\n", f3(p)); // 4 printf("%d\n", n); // 5 printf("%d\n", *f4(p)); // 5 printf("%d\n", n); // 5 return 0; }

说明如下：

(1) 值传递，改变的作用域在函数内部(2) 地址++但不会返回，返回的是原地址，原值也不变(3) 引用传递，值++且会直接改到地址里(4) 指针++然后返回指针其实没有作用

2.代码如下：

#include <stdio.h> int main() { int a = 1, b = 2; int *pa = &a, *pb = &b; printf("%d, %d\n", *pa, *pb); printf("%d + %d = %d\n", *pa, *pb, *pa + *pb); printf("%d - %d = %d\n", *pa, *pb, *pa - *pb); printf("%d * %d = %d\n", *pa, *pb, *pa * *pb); printf("%d / %d = %d\n", *pa, *pb, *pa / *pb); return 0; }

3.代码如下：

#include <stdio.h> void multiplyArray(int *a, int m) { for (int i = 0; i < 10; i++) { *(a+i) *= m; } } int main() { int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; multiplyArray(a, 5); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", a[i]); } return 0; }

4.代码如下：

#include <stdio.h> void getData(int *a, int num); void reverse(int *a, int num); void showData(int *a, int num); int main() { int a[10]; getData(a, 10); reverse(a, 10); showData(a, 10); return 0; } void getData(int *a, int num) { for (int i = 0; i < num; i++) { scanf("%d", a+i); } } void reverse(int *a, int num) { for (int i = 0; i < num/2; i++) { int temp = *(a+i); *(a+i) = *(a+9-i); *(a+9-i) = temp; } } void showData(int *a, int num) { for (int i = 0; i < num; i++) { printf("%d ", *(a+i)); } }

5.代码如下：

#include <stdio.h> int max(int a[], int n, int *p) { int max = a[0], i; for (i = 0; i < n; i++) { if (a[i] > max) { max = a[i]; *p = i; } } return max; } int min(int a[], int n, int *p) { int min = a[0], i; for (i = 0; i < n; i++) { if (a[i] < min) { min = a[i]; *p = i; } } return min; } int main() { int a[10] = {1, 22, 3, 4, 155, -6, 7, 8888, 9, 1}, index = 0; int *p = &index; int max_num = max(a, 10, p); printf("最大值的值是：%d，位置是：%d\n", max_num, *p); int min_num = min(a, 10, p); printf("最小值的值是：%d，位置是：%d\n", min_num, *p); return 0; }

6.代码如下：

#include <stdio.h> void myitoa(int n, char *str) { int i = 0; while (n != 0) { str[i] = (char)(n / 10 + '0'); n /= 10; i++; } } int main() { int n = 10; // 考虑到int上限 char str[15]; myitoa(n, str); printf("%s", str); return 0; }

7.代码如下：

#include <stdio.h> void rotateArray(int *a, int m, int n) { // 这里是一个细节，要小心n大于m n %= m; int temp[m]; for (int i = 0; i < n; i++) { temp[i] = a[m-n+i]; } // 一定要倒着来 for (int i = m-n-1; i >= 0; i--) { a[n+i] = a[i]; } for (int i = 0; i < n; i++) { a[i] = temp[i]; } } int main() { int n = 10; int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0}; for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", a[i]); } rotateArray(a, 10, 3); printf("\n"); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", a[i]); } return 0; }

8.代码如下(题目要求的int[][]形参是不符合要求的，应该传指针)：

#include <stdio.h> void fun(int *a, int n, int m, int *odd, int *even) { for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { if (*(a+i*m+j) % 2 == 0) { (*even)++; } else { (*odd)++; } } } } int main() { int n = 4, m = 3, odd = 0, even = 0, *odd_ptr = &odd, *even_ptr = &even; int a[4][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}, {10, 11, 15}}; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < m; j++) { printf("%d ", a[i][j]); } } fun(a, n, m, odd_ptr, even_ptr); printf("\n偶数个数为%d，奇数个数为%d\n", even, odd); return 0; }

9.代码如下：

#include <stdio.h> #include <string.h> int strCount(char *str1, char *str2) { int counter = 0; int len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2), flag = 1, i, j; for (i = 0; i <= len1-len2; i++) { flag = 1; for (j = 0; j < len2; j++) { if (str1[i+j] != str2[j]) { flag = 0; break; } } if (flag) { counter++; } } return counter; } int main() { char str1[] = "howareyouareGGGare", str2[] = "are"; printf("\"%s\"在\"%s\"内出现的次数是%d", str2, str1, strCount(str1, str2)); return 0; }

10.代码如下：

#include <stdio.h> #include <string.h> char *strToS(char *str) { int length = strlen(str), newLength = 0, i = 0, j = 0; char result[length], firstChar, tempChar, *ptr; for (i = 0; i < length; i++) { tempChar = str[i]; if (tempChar == ' ') { if (j > 3) { result[newLength] = firstChar > 'a' ? firstChar-('a'-'A') : firstChar; newLength++; } j = 0; } else { if (j == 0) { firstChar = tempChar; } j++; } } if (j > 3) { result[newLength] = firstChar > 'a' ? firstChar-('a'-'A') : firstChar; newLength++; } if (newLength == 0) { return "null"; } ptr = result; return ptr; } int main() { char str[] = "I love you very much", *result = strToS(str); if (strcmp(result, "null") == 0) { printf("%s找不到合适的缩写字符串", str); } else { printf("%s的缩写字符串是：%s", str, result); } return 0; }

Chapter09 复杂数据类型与结构体

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