C++程序设计 第八章 指针和引用

c语言引用类型C语言是一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的高级编程语言。

它以其简洁、高效和灵活的特性而闻名。

在C语言中，引用类型是一种非常重要的概念，它允许程序员通过引用来访问和操作内存中的数据。

引用类型在C语言中有多种形式，包括指针、数组和结构体等。

这些引用类型的使用使得C语言能够更好地处理复杂的数据结构和算法。

首先，指针是C语言中最常用的引用类型之一。

指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。

通过指针，我们可以直接访问和修改内存中的数据。

指针的使用可以提高程序的效率，尤其是在处理大量数据时。

例如，我们可以使用指针来传递数组或结构体，而不是复制整个数据。

这样可以节省内存空间和运行时间。

其次，数组也是一种常见的引用类型。

数组是一组相同类型的元素的集合。

通过数组，我们可以在内存中连续存储多个数据。

数组的使用使得我们可以更方便地处理大量数据。

例如，我们可以使用数组来存储学生的成绩，然后通过循环遍历数组来计算平均分数。

数组的索引从0开始，这意味着我们可以通过索引来访问数组中的每个元素。

最后，结构体是一种用户自定义的引用类型。

结构体是一种将不同类型的数据组合在一起的方式。

通过结构体，我们可以创建自己的数据类型，以便更好地组织和管理数据。

例如，我们可以使用结构体来表示一个学生，其中包含姓名、年龄和成绩等信息。

结构体的使用使得我们可以更好地组织和操作复杂的数据。

引用类型在C语言中的使用需要注意一些问题。

首先，我们需要确保引用的有效性。

在使用指针时，我们需要确保指针指向的内存是有效的。

否则，我们可能会访问无效的内存，导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

其次，我们需要注意引用的生命周期。

在使用指针时，我们需要确保指针指向的内存在使用完毕后被正确释放，以避免内存泄漏。

最后，我们需要小心处理引用的边界情况。

在使用数组时，我们需要确保不会越界访问数组，否则可能会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

总之，C语言引用类型是一种非常重要的概念，它允许程序员通过引用来访问和操作内存中的数据。

1.以下定义语句中正确的是A) int a=b=0; B) char A=65+1,b='b';C) float a=1,*b=&a,*c=&b; D) double a=0.0; b=1.1;参考答案：B【解析】A选项语句中b变量还没有定义不能直接用于给a变量赋值｡C选项语句中*b､*c表示的是一个实型变量的地址,不能再将&b赋值给指针型变量c｡D选项语句中a=0.0后面应该为逗号,不能是分号｡2.有以下程序#include <stdio.h>void f(int *p,int *q);main(){ int m=1,n=2,*r=&m;f(r, &n);printf("%d,%d",m,n);}void f(int *p,int *q){ p=p+1;*q=*q+1;}程序运行后的输出结果是A) 2,3 B) 1,3 C) 1,4 D) 1,2参考答案：B【解析】在f(int *p,int*q)函数中，执行p=p+1是将p所对应的地址加1，而*q=*q+1是将q所指向的n的地址所对应的值加1，所以m的得知所对应的值没有变，而n的值则为3了。

因此B选项正确。

3.以下叙述中正确的是A) 如果p是指针变量，则&p是不合法的表达式B) 如果p是指针变量，则*p表示变量p的地址值C) 在对指针进行加、减算术运算时，数字1表示1个存储单元的长度D) 如果p是指针变量，则*p+1和*(p+1)的效果是一样的参考答案：C【解析】B选项中，如果p是指针变量，则*p表示变量p所指向的地址的值；A选项中，如果p是指针变量，则&p表示变量p的地址；D选项中，如果p是指针变量，*p+1表示将p所指的值加上1，而*(p+1)表示的是先将指针右移一位再取所指向变量的值。

因此C选项正确。

4.以下叙述中正确的是A) 基类型不同的指针变量可以相互混用B) 函数的类型不能是指针类型C) 函数的形参类型不能是指针类型D) 设有指针变量为double *p，则p+1 将指针p移动8个字节参考答案：D【解析】B选项中，所谓函数类型是指函数返回值的类型。

c语言指针的引用类型C语言是一种广泛使用的编程语言，它的指针类型是其特有的一种引用类型。

指针是一种存储变量地址的数据类型，它允许程序直接访问内存中的数据。

在C语言中，指针的引用类型包括指针、引用和指针的指针，它们在程序中起着不同的作用。

首先是指针，它是存储变量地址的数据类型。

通过指针，程序可以直接访问内存中的数据，而不需要将数据复制到另一个位置。

指针的引用类型使得程序可以更加高效地处理数据，尤其是在处理大量数据时，指针可以节省内存空间和运行时间。

其次是引用，引用是一种特殊的指针，它允许程序直接访问变量的值。

引用可以被用来传递参数、返回值和在函数中修改变量的值。

引用类型使得程序可以更加方便地操作变量，而不需要在不同的函数之间频繁地复制数据。

最后是指针的指针，它是指向指针的指针。

指针的指针在C语言中被广泛应用于多级指针和动态内存分配。

多级指针可以用来处理多维数组和复杂的数据结构，而动态内存分配可以使程序更加灵活地管理内存空间。

总的来说，C语言的指针引用类型在程序设计中起着至关重要的作用。

它们使程序更加高效、灵活和方便，尤其是在处理大量数据和复杂数据结构时。

对于C语言的学习者来说，掌握指针的引用类型是非常重要的，它可以帮助他们更好地理解和使用C语言，同时也可以提高程序的性能和可维护性。

在实际的程序设计中，程序员需要谨慎地使用指针的引用类型，避免出现指针悬挂和内存泄漏等问题。

同时，程序员还需要充分理解指针的引用类型的概念和用法，以便更好地利用它们解决实际的问题。

只有在深入理解和熟练掌握了指针的引用类型之后，程序员才能写出高质量、高效率的C语言程序。

第8章指针【练习8-1】如果有定义”int m, n = 5, *p = &m;”与m = n等价的语句是B 。

A．m = *p; B. *p = *&n; C. m = &n; D. m = **p;解答：A:p是指向m的指针变量，所以*p等价于m。

即m=m。

B:&n是n的地址,*&n是n的值，即把n的值赋给p指向的值m。

即m=n。

C:&n是n的地址。

即把n的地址赋给m。

D:**p是指p指向的指针所指向的值，在此无意义。

故选B。

【练习8-2】调用函数求两个数的和与差：计算输入的两个数的和与差，要求自定义一个函数sum_diff(float op1,float op2, float *psum, float *pdiff)，其中op1和op2是输入的两个数，*psum 和*pdiff 是计算得出的和与差。

解答：#include<stdio.h>void sum_diff(float op1,float op2,float *psum,float *pdiff);int main(void){float op1,op2,sum,diff;printf("Input op1 and op2: ");scanf("%f%f",&op1,&op2);sum_diff(op1,op2,&sum,&diff);printf("%f+%f=%f;%f-%f=%f \n",op1,op2,sum,op1,op2,diff);return 0;}void sum_diff(float op1,float op2,float *psum,float *pdiff){*psum=op1+op2;*pdiff=op1-op2;}【练习8-3】两个相同类型的指针变量能不能相加？为什么？解答：不能。

c语言的引用类型C语言是一种非常受欢迎的编程语言，它的灵活性和高效性使其成为开发各种应用程序的首选语言之一。

在C语言中，有两种主要的数据类型：值类型和引用类型。

值类型代表的是实际的数据值，而引用类型则是指向存储在内存中的对象的指针。

引用类型在C语言中起着非常重要的作用。

它允许我们通过引用来访问和操作对象，而不是直接访问对象本身。

这种间接的访问方式使得我们能够更加灵活地操作对象，并且可以节省内存空间。

在C语言中，引用类型主要包括指针和数组两种形式。

指针是一种特殊的变量，它存储了一个内存地址。

通过使用指针，我们可以直接访问这个地址所指向的对象，并对其进行操作。

通过指针，我们可以动态地分配和释放内存，以满足程序的需要。

指针在C语言中的应用非常广泛，几乎无处不在。

数组是一种引用类型，它由相同类型的元素组成，这些元素在内存中是连续存储的。

通过访问数组的第一个元素的地址，我们可以通过偏移量来访问数组中的其他元素。

数组在C语言中的应用非常广泛，它可以用来存储和处理大量的数据。

引用类型在C语言中有着众多的优点。

首先，它们允许我们通过引用来访问和操作对象，而不需要复制整个对象。

这样可以节省内存空间，并提高程序的运行效率。

其次，引用类型还允许我们动态地分配和释放内存，以满足程序运行时的需要。

最后，引用类型还可以用来传递和共享数据，在函数调用和模块间通信时非常有用。

当然，引用类型也有一些需要注意的地方。

首先，由于引用类型允许对内存进行动态分配和释放，所以需要特别注意内存泄漏和指针悬挂的问题。

其次，由于引用类型的操作是直接访问内存而不经过边界检查，所以需要特别注意指针越界访问和野指针的问题。

最后，引用类型的操作也可能导致并发访问的问题，需要采取合适的同步机制来保证数据的一致性。

在实际的程序开发中，引用类型是非常常用的。

无论是简单的变量引用，还是复杂的数据结构和算法，引用类型都可以发挥重要作用。

对于初学者来说，了解引用类型的概念和使用方法是非常重要的，它可以帮助我们更好地理解和掌握C语言的编程技巧。

第八章指针的使用【学习目标】本章将详细介绍在C语言中如何使用指针。

学习要点包括如下几点：（1）掌握指针和指针变量的概念，了解指针变量的特点以及直接访问数据和间接访问数据的原理。

（2）掌握指针变量的定义、赋值方法及指针运算符的使用，熟练运用指针访问简单变量。

（3）熟悉指针和一维数组的关系，掌握指向一维数组的指针变量的定义方法，熟练使用指针变量访问一维数组元素。

（4）了解指针与字符串的关系，能熟练使用指针处理字符串。

（5）熟练掌握用指针变量作函数的参数时函数的定义和调用方法、数组名作函数的参数用法。

（6）指向指针的指针的运用。

【学习导航】本章的在整个课程中的位置如图5-1所示。

图8-1 本章学习导航在本书的第一章介绍C语言有一个灵活性的特点，那么它的灵活性具体体现在哪里呢？其实就是指针。

指针是C语言的精华部分，通过利用指针，我们能很好地利用内存资源，使其发挥最大的效率。

有了指针技术，我们可以描述复杂的数据结构，对字符串的处理可以更灵活，对数组的处理更方便，使程序的书写简洁，高效。

8.1 地址和指针指针是C语言的一种数据类型，类似于整型、字符型等。

既然指针也是一种类型，那么也可以定义该类型的变量，称为指针变量。

指针变量和其他类型的变量的区别是：指针变量存储的是地址。

所以要学好指针，就一定要明白数据在内存中是如何存储的。

计算机所有数据都是存储在存储器里，系统的内存可看作编了号的小房间，如果要取房间的东西（读取数据）就需要得到房间编号。

地址就是内存区中对每个字节的编号。

下面通过两个整型变量来说明。

整型变量x、y（基本整型需4个字节）在内存中的存储如图8-2所示（假设内存编号是从2000开始）。

把变量所占用的存储单元首字节的地址作为变量的地址。

C语言中利用取地址运算符“&”获取变量的存储地址。

例如，&c将返回c的首地址；&x将返回x的首地址。

2000H2004H2008H2012H...图8-2 变量x和y在内存中的存储图8-2中2000H和2004H就是内存单元的地址。

举例说明指针的定义和引用指针所指变量的方法摘要：一、指针的定义二、引用指针所指变量的方法三、指针在实际编程中的应用示例正文：在计算机编程中，指针是一种非常重要且实用的概念。

它是一种存储变量地址的数据类型，通过指针可以间接访问和操作内存中的数据。

下面我们将详细介绍指针的定义、引用指针所指变量的方法以及指针在实际编程中的应用。

一、指针的定义在C/C++等编程语言中，指针是一种特殊的数据类型，它的值表示另一个变量在内存中的地址。

指针变量声明的一般形式为：`typedef int*ptr_to_int；`其中，`int`表示指针所指变量的数据类型，`ptr_to_int`表示指针变量。

声明指针后，我们需要为其分配内存空间，这可以通过`malloc`等内存分配函数实现。

二、引用指针所指变量的方法在实际编程中，我们通常需要通过指针来操作所指变量。

引用指针所指变量的方法有两种：1.直接访问：使用`*`运算符，如`*ptr = 10；`表示将10赋值给指针ptr所指的变量。

2.间接访问：使用`->`运算符，如`ptr->name = "张三"；`表示将字符串"张三"赋值给指针ptr所指的结构体中的name成员。

三、指针在实际编程中的应用示例1.动态内存分配：在程序运行过程中，根据需要动态分配内存空间，如使用`malloc`分配内存，然后通过指针访问和操作分配的内存。

2.函数参数传递：使用指针作为函数参数，可以实现函数对实参的修改，如`void swap(int *a, int *b)；`这个函数接受两个整型指针作为参数，实现两个整数的交换。

3.链表：在链表中，每个节点都包含一个指向下一个节点的指针，通过遍历链表的指针，可以实现对链表中数据的访问和操作。

4.结构体：结构体中的成员可以是不同类型的数据，通过指针可以访问结构体中的各个成员，如在学生信息管理系统中，可以使用指针访问学生姓名、年龄等成员。

C语⾔结构体指针引⽤详解⽬录指向结构体变量的指针指向结构体数组的指针结构体指针，可细分为指向结构体变量的指针和指向结构体数组的指针。

指向结构体变量的指针前⾯我们通过“结构体变量名.成员名”的⽅式引⽤结构体变量中的成员，除了这种⽅法之外还可以使⽤指针。

前⾯讲过，&student1 表⽰结构体变量 student1 的⾸地址，即 student1 第⼀个项的地址。

如果定义⼀个指针变量 p 指向这个地址的话，p 就可以指向结构体变量 student1 中的任意⼀个成员。

那么，这个指针变量定义成什么类型呢？只能定义成结构体类型，且指向什么结构体类型的结构体变量，就要定义成什么样的结构体类型。

⽐如指向 struct STUDENT 类型的结构体变量，那么指针变量就⼀定要定义成 struct STUDENT* 类型。

下⾯将前⾯的程序⽤指针的⽅式修改⼀下：# include <stdio.h># include <string.h>struct AGE{int year;int month;int day;};struct STUDENT{char name[20]; //姓名int num; //学号struct AGE birthday; //⽣⽇float score; //分数};int main(void){struct STUDENT student1; /*⽤struct STUDENT结构体类型定义结构体变量student1*/struct STUDENT *p = NULL; /*定义⼀个指向struct STUDENT结构体类型的指针变量p*/p = &student1; /*p指向结构体变量student1的⾸地址, 即第⼀个成员的地址*/strcpy((*p).name, "⼩明"); //(*p).name等价于(*p).birthday.year = 1989;(*p).birthday.month = 3;(*p).birthday.day = 29;(*p).num = 1207041;(*p).score = 100;printf("name : %s\n", (*p).name); //(*p).name不能写成pprintf("birthday : %d-%d-%d\n", (*p).birthday.year, (*p).birthday.month, (*p).birthday.day);printf("num : %d\n", (*p).num);printf("score : %.1f\n", (*p).score);return 0;}输出结果是：name : ⼩明birthday : 1989-3-29num : 1207041score : 100.0我们看到，⽤指针引⽤结构体变量成员的⽅式是：(*指针变量名).成员名注意，*p 两边的括号不可省略，因为成员运算符“.”的优先级⾼于指针运算符“*”，所以如果 *p 两边的括号省略的话，那么*p.num 就等价于 *(p.num) 了。