第六章指针、引用和动态空间管理

第六章指针、引用和动态空间管理 6.1 指针的概念　 6.1.1 指针的概念 6.1.2 指针变量的定义和初始化 1．指针表示内存空间的地址。指针类型定义以*标识。　例：int* //整型指针　 char* //字符指针　 double*//double型指针　

第六章指针、引用和动态空间管理 2．指针变量定义　例：int* ip; char* cptr; int* iptr1,*iptr2;

第六章指针、引用和动态空间管理 3．建立指针　 (1)建立指针包含指针变量定义和给指针赋初值(地址)。　 (2)&操作符可取变量地址，指针变量用于存放地址。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：int* iptr; int icount=18; iptr=&icount;//指针赋值　　　该例等价与

第六章指针、引用和动态空间管理 例：int icount=18; int* iptr=&icount;//指针的初始化　内存表示：　

第六章指针、引用和动态空间管理 4．间接引用指针　　操作符*可取指针变量所指单元内容，称为间接引用指针。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：#include<iostream.h> void main() { int * iptr; int icount=18; iptr=&icount; cout<<*iptr<<endl; *iptr=58; cout<<*iptr<<endl; } 结果：18 58

第六章指针、引用和动态空间管理 5．指针变量地址：指针变量也具有内存地址。　例：#include<iostream.h> void main() { int icount=18; int* iptr=&icount; 　　　*iptr=58; cout<<icount<<endl; cout<<iptr<<endl; cout<<&icount<<endl; cout<<*iptr<<endl; cout<<&iptr<<endl; }

第六章指针、引用和动态空间管理 结果：58 0x0067fe00 0x0067fe00 58 0x0067fefc 内存表示：

第六章指针、引用和动态空间管理 例：int icount=58; int* iptr=&icount; 　　则　 icount //整型变量　 iptr //指针变量　 &icount //整型变量icount地址　

第六章指针、引用和动态空间管理 &iptr //指针变量iptr地址　　　*icount //错误　　　*iptr //指针变量iptr所指单元内容　 6．*(取内容)和&(取地址)为互逆操作。　

第六章指针、引用和动态空间管理 6.1.3 const指针　 1．指向常量的指针：在指针定义语句的类型前加const，表示指针指向的数据为常量。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：const int a=78; const int b=28; int c=18; const int * pi=&a; //int const * pi=&a; 　 *pi=58; //错误，*pi为常量　　 pi=&b; 　*pi=68; //错误，*pi为常量　

第六章指针、引用和动态空间管理 pi=&c; *pi=88; //错误，*pi为常量　 c=98; 结论：const int * pi=&a;(或int const * pi=&a;)中，*pi为常量，pi为变量，故*pi不能为左值。　

第六章指针、引用和动态空间管理 2．指针常量：在指针定义语句的指针名前加const，表指针本身为常量。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：char * const pc="asdf"; pc=“dfgh”;//错误，pc为常量　　 *pc='b'; 　 *(pc+1)='c'; 　 *pc++=‘y’; //错误，pc为常量　　结论： int * const pi=&a;中，*pi为变量，pi为常量，故pi不能为左值。　

第六章指针、引用和动态空间管理 3．指向常量的指针常量　　结论： const int * const pi=&a;中，*pi、pi均为常量，故均不能作为左值。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：const int ci=7; int ai; const int * const cpc=&ci; const int * const cpc=&ai; cpi=&ai; //错误，cpi为常量　　*cpi=39; //错误，*cpi为常量　 ai=39;

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2 指针运算 6.2.1 赋值(=) • 同类型指针之间可相互赋值。 • 任何类型的指针可赋值给void指针，反之不行。例：char c=‘x’,*s=&c; void * p1,* p2=Null; p1=s;//对 s=p2;//错

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.2 取地址(&) • 单目运算符&可取变量的地址。例：int k,*p; p=&k; k p

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.3 取内容(*) • 单目运算符*可取指针所指的内存单元内容。例：int *pd,d; pd=&d; *pd=99; cout<<*pd<<‘ ‘<<endl; d pd 99

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.4 判断一指针是否为空指针(==或!=)。例：如果p是空指针，则… if(p==0)… if(p==Null)… if(!p)… 例：如果p不是空指针，则… if(p!=0)… if(p!=Null)… if(p)…

低地址 p1 高地址 p2 第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.5 计算两地址间数据单元的个数(-)。 • 计算两地址间存储单元的个数。 • 一般将高地址指针作被减数，且其数据不计算在内。例：int n,m[12],*p1=&m[5],*p2=&m[10]; n=p2-p1;//n==5

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.6 指针移动 1. 移动n个单位：操作符+、 -、 +=和 -=。指针向后(高地址)移动n个单位：指针表达式+n或指针表达式+=n。指针向前(低地址)移动n个单位：指针表达式-n或指针表达式-=n。例：见书。

第六章指针、引用和动态空间管理 2. 移动1个单位：操作符++(前增1)、 ++(后增1) -- (前减1)和-- (后减1) 。指针向后(高地址)移动1个单位：指针变量++或++指针变量。指针向前(低地址)移动1个单位：指针变量--或--指针变量。

第六章指针、引用和动态空间管理 例：int k,*pk=&k; cout<<endl<<++pk; cout<<endl<<pk; 结果是两个相同的地址。例：int k,*pk=&k; cout<<endl<<pk++; cout<<endl<<pk; 结果是两个不相同的地址。

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.7 指针表达式的副作用 1.表达式的副作用：表达式计算过程中，若参与运算的变量的值发生了改变，称此表达式具有副作用。如i+j++。 2.表达式的副作用产生的原因是使用了具有副作用的操作符，包括： (1)赋值(=) (2)复合赋值(+=,-=,*=,/=等等) (3)前增1和前减1(++,--) (4)后增1和后减1(++,--)

第六章指针、引用和动态空间管理 3.对指针表达式具有副作用的操作符，包括： (1)赋值(=) (2)复合赋值(+=,-=,*=,/=等等) (3)前增1和前减1(++,--) (4)后增1和后减1(++,--) 无副作用的操作符，包括： (1)取地址(&) (2)间接引用(*) (3)其它如+,-,==等

第六章指针、引用和动态空间管理 4.对指针表达式，设p为指针变量。 (1)前增量++p,前减量—p,间接引用*p,赋值及复合赋值的结果仍为左值。 (2)后增量p++,后减p--,取地址&k及由p构成的算术表达式和关系表达式的结果不能作为左值。

第六章指针、引用和动态空间管理 例：设p为指针变量。 ++(++p) //对 (p++)++ //错 --p+=&k //对 p--+=&k //错 ++p++ //错 (++p)++ //对 ++(p++) //错 p++-=3 //错 (p+3)++ //错 ++(p+3) //错 ++++p //对 p++++ //错

第六章指针、引用和动态空间管理 6.2.8 指针类型的强制转换 (类型修饰符*) 指针表达式 6.2.9 指针操作符的综合运用例：见书。

第六章指针、引用和动态空间管理 6.3 指针与数组 6.3.1 一维指针与数组 1．指针的加减运算即指针的移动操作(以内存单元为单位)。　 2．一维数组名是首元素地址。　

a[0] a a[1] a+1 a[2] a+2 a[3] a+3 a[4] a+4 第六章指针、引用和动态空间管理例：int a[5];

a[0] a[1] a[2] … … … … a[9] 第六章指针、引用和动态空间管理例：int a[10]; int* pa=a;//int* pa=&a[0]; a pa

第六章指针、引用和动态空间管理 第i个元素(四种表示)： a[i] *(a+i) p [i] *(p+i) 第i个元素地址(四种表示) ： &a[i] (a+i) &p[i] (p+i)

第六章指针、引用和动态空间管理 例：#include<iostream.h> void main() { int iArray[10]; int sum=0; int* iptr=iArray;// 数组名是首元素地址　 for(int i=0;i<10;i++) iArray[i]=i*2; for(int index=0;index<10;index++) { sum+=*iptr; iptr++; } cout<<”sum is”<<sum<<endl; }

第六章指针、引用和动态空间管理 上例内存表示：

第六章指针、引用和动态空间管理 3．一维数组名是首元素地址，但数组名是指针常量，不能作为左值。　例：见书。 4．数组指针：指向数组且与数组名等价的指针。　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：int a[100]; int* iptr=a; iptr称为数组指针。　　　此时iptr++ //正确，因iptr为指针变量　 a++ //错误，因a为指针常量　

第六章指针、引用和动态空间管理 例：对数组的求和运算，有以下5种方法。　 #include<iostream.h> int s1,s2,s3,s4,s5; int a[]={1,4,7,10,13,16,19,22,25}; int* iptr;

第六章指针、引用和动态空间管理 void main() { int size,n; size=sizeof(a)/sizeof(*a); //size=sizeof(a)/sizeof(a[0]);

第六章指针、引用和动态空间管理 for(n=0;n<size;n++) s1+=a[n];//方法1 iptr=a; for(n=0;n<size;n++) s2+=*iptr++;//方法2 iptr=a; for(n=0;n<size;n++) s3+=*(iptr+n);//方法3

第六章指针、引用和动态空间管理 iptr=a; for(n=0;n<size;n++) s4+=iptr[n];//方法4 for(n=0;n<size;n++)s5+=*(iArray+n);//方法5

第六章指针、引用和动态空间管理 cout<<s1<<endl <<s2<<endl <<s3<<endl <<s4<<endl <<s5<<endl; }

第六章指针、引用和动态空间管理 6.3.2 多维数组与指针 1.二维数组的数组名是首行地址。例：int b[5][2]； int (*pb)[2]=b; 此时，pb与数组名b等价，称pb是与数组b等价的数组指针。　

b b[0][0] b[0][1] b[1][0] b[1][1] b+1 b[2][0] b[2][1] b+2 b[3][0] b[3][1] b+3 b[4][0] b[4][1] b+4 第六章指针、引用和动态空间管理内存表示：

第六章指针、引用和动态空间管理 数组b的第i行第j列元素可表示为： pb[i][j] b[i][j] *(b[i]+j) *(*(b+i)+j) *(pb[i]+j) *(*(pb+i)+j) 相应地，有数组b的第i行第j列元素地址的表示方法。以上转换要点：a[i]等价与*(a+i)

第六章指针、引用和动态空间管理 • 由于b[0]可看成具有2个元素的一维整形数组,故其数组名b[0]即首元素地址&b[0][0],b[0]+1即&b[0][1]。同理 b[1]即&b[1][0]，b[1]+1即&b[1][1]。 b[2]即&b[2][0]，b[2]+1即&b[2][1]。 b[3]即&b[3][0]，b[3]+1即&b[3][1]。 ……

b b[0][0] b[0][1] b[1][0] b[1][1] b+1 b[2][0] b[2][1] b+2 b[3][0] b[3][1] b+3 b[4][0] b[4][1] b+4 第六章指针、引用和动态空间管理 b[0] b[0]+1 b[1] b[1]+1 内存表示：

第六章指针、引用和动态空间管理 例：设计函数show_matrix，它显示参数传来的任意规格的整形二维数组。 #include<iomanip.h> void show_matrix(int* array,int row,int col,int width) { for(int i=0;i<row;i++) { cout<<endl; for(int j=0;j<col;j++) cout<<setw(width)<<*(array+i*col+j); } } void main() { int s[][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9},{10,11,12}}; show_matrix(s[0],4,3,5); //&s[0][0]或(int*)s cout<<endl; }

第六章 指针、引用和动态空间管理