C++第六章课件

答 当调用一个成员函数时，系统自动产生一个隐藏的指针，
这个指针称为this指针，它始终指向产生这个调用的对象，并 将该指针作为一个参数自动传递给该成员函数。这就是说， 成员操作符总是要使用的，只不过在对象内是隐式的，而在 对象外是显式的。即在对象内省略了this指针。
6.2 this 指针
实际上编译器是这样实现this指针的 1．改变类成员函数的定义，用附加参数this指针来定义每个 成员函数。如： void Cgoods::RegisterGoods(Cgoods*this,char*nam, int amount,float price){ strcpy(this->Name,name);this->Amount=amount; this->price=price; } 2．每个类成员函数的调用，加上一个附加的实参——被调用 对象的地址。如： Car1.RegisterGoods ( String , number , pr ); 改变为： RegisterGoods ( &Car1 , String , number , pr);
6.1.2 指针变量的赋值、初始化与简单应用
对指针变量决不可以任意赋一个内存地址。 指针变量中存放的是在内存中可寻址的变量或对 象的首地址，而变量或对象的内存地址是由系统 来分配的。程序员不能代替系统给变量分配内存， 当然也就不能给指针变量随意赋一个地址值，只 能取一个已经分配了内存的变量的地址赋给指针 变量。 指针中只放变量首地址是不够的，还要知道 占多少内存？数据又是怎样组织的？整型数占4 个字节，浮点数占4个字节，字符型占1个字节， 宽字符占2个字节；并且它们有各自不同的存储 组织方式。
6.2 this 指针
在上例中，this指针不必写成显式的，但是有 时必须写成显式的，如在对复数类的赋值号重载中 需要返回当前调用的对象时。 静态成员函数没有this指针。因为普通成员函数虽 然在物理上只有一份拷贝，但在逻辑上都认为一个 对象有一份拷贝，所以有this指针，而静态成员函 数在逻辑上也只有一份拷贝，不属于具体的对象， 当然没有this指针
【例6.4】八皇后问题：在8×8的国际象棋棋盘上安放八个皇
后，为避免她们之间相互攻击，要求没有任何两个皇后在棋盘 的同一行、同一列及在同一对角线上。图6.4是八皇后问题的一 个 解 。 八 皇 后 在 棋 盘 上 可 能 有 的 布 局 数 是 :C864 ＝ 64! ／ (8!×56!)=4426165368种，用回溯法解决八皇后问题显然 是合适的。
18 20
P_va12 va12 P_va12
18
20
va12
图6.2 指针间赋值后的变化
6.1.2 指针变量的赋一旦使用不当会产生灾难性的后果。 对指针变量决不可以任意赋一个内存地址。如 int *P=(int *)0xaf80; 把指针变量P的初始置为0xaf80，我们并不知道那个内存单 元放的是什么数据，这在一般程序中是非常危险的。
6.3.2 数组名、指针和指针运算
指针和数组的关系：
数组名被看作该数组的第一个元素在内存中的首地址（仅在 sizeof操作中例外，该操作给出数组所占内存大小）。 数组名在表达式中被自动转换为一个指向数组第一个元素 的指针常量。数组名中所放的地址是不可改变的，所以称 指针常量（即隐含说明“元素类型* const数组名”）。 数组名是指针，非常方便，但是却丢失了数组另一个要素： 数组的大小，即数组元素的数量。编译器按数组定义时的 大小分配内存，但运行时（run time）对数组的边界不加检 测。这会带来无法预知的严重错误。数组名指向的目标是 数组元素，而不是数组整体。
6.3.1 数组与数组元素
回溯法 是对枚举法的一种改进。回溯法的基本思想是，
通过对问题的分析找出解决问题的线索，先在一个局部上找出 满足问题条件的局部的解，然后逐步由局部解向整个问题的解 的方向试探，若试探成功就得到问题的解，试探失败逐步向后 退，改变局部解再向前试探。回溯法能避免枚举法的许多不必 要的搜索，使问题比较快地得到解决。回溯法应用广泛，八皇 后问题、迷宫问题、四色地图等等都可以用回溯法求解。
【例6.1】指针赋值实例：
6.1.2 指针变量的赋值、初始化与简单应用
指针变量可以初始化，例如： int age ,*p_age=&age;//p_age初始化为指向整型量age 任何类型指针都可以赋以0值（NULL），这表示当前该指 针并不指向该类型的任何一个变量（对象），并不是指向地址 为0的内存空间。称空指针。 常量是不可寻址的，p_age=&20是错的。 但常变量是可寻址的，如： const float PI=3.14159; float *pointer=Π 指针的类型可以强制转换，有特殊应用，例如： int m,*pm=&m; char *p1=(char*)&m,*p2=(char*)pm; 用pm读的是整型数，用p1，p2读的是整型数的第一个字节。
第六章 指针与模板
C++语言拥有在运行时获得变量地址和操纵地 址的能力，这种可用来操纵地址的变量类型就是 指针。指针可以用于数组，用于内存访问，还可 作为函数的参数。
模板是建立通用的与数据类型无关的算法的重要 手段，在学习与数据结构相关的表、排序与查找 的知识和算法时，要逐步熟悉函数模板和类模板 的编程方法。
6.3 数组与指针
C++为基本的数据类型（整数，浮点数，字符型和 布尔型）提供了内置的支持（就像在上一章我们为 复数类定义了重载的运算符那样），内置的支持也 称为协助函数（helper function），支持这些数据 类型完成各种允许的运算。也就是说基本数据类型 也可以说是一个类：有数据有操作，两者是封装起 来的。 在C++的标准库中支持基本类抽象的组合，如字符 串，复数等。
6.1.1 指针的概念
指针类型变量定义语句格式如下： 《存贮类型》 类型 *变量名１《,*变量名２…》; 这里*是一个定义变量为指针的说明符，而不是指 针变量的一部分。 必须指出的是定义时每一个指针变量都需要一个 指针变量说明符。例如： int *lp1，*lp2; 如果写成 int *lp1,lp2; 则编译器认为lp2是整型变量，只有lp1是指向整 型变量的指针型变量。
6.2 this 指针
问 当在对象的外部访问该对象的公有成员时，必须指明是
哪一个对象。但是当我们用对象的成员函数来访问本对象的 成员时，在成员函数中只要给出成员名就可以实现对该对象 成员的访问。再进一步可用同一个类创建很多个对象，但它 们共用同一份成员函数的拷贝。既然是同一份拷贝，那么成 员函数又怎么知道是取哪一个对象的成员数据呢？
同类型的指针可以相互赋值，如有说明 Int val1=18,val2=20, *p_val1=&val1, *p_val2=&val2; 则p_val1指向val1,p_val2指向val2，执行 p_val1=p_val2后，则p_val1也指向val2，而没有指针 指向val1了。参见图6.2。 P_va11 va11 P_va11 va11
如果通过指向对象或结构变量的指针变量来访问其公有成 员时，则只要在指针变量名后加箭头号（箭头操作符“>”），再加公有成员名就可以了。
【例6.2】通过结构指针来访问结构成员。
6.1.2 指针变量的赋值、初始化与简单应用
指针常量是固定指向一个对象的指针，即指针本身是常量： char ch=’a’,ch1=’x’; char * const ptr=&ch; //注意const放在类型说明之后，变量名之前 *ptr=’b’; //正确 ptr=&ch1; //错误 ptr本身在初始化时所指向的地址是不可改变的，但它指向 的目标ch的值是可以改变的。
fibon[2] fibon[3]
fibon[8]
fibon[9]
21 34
图6.3 数组在内存中的存储
6.3.1 数组与数组元素
注意： 1： 数组是一种组合类型,是不能作为一个整体进行 访问和处理的，只能按元素进行个别的访问和处理。 2： C++数组第一个元素的下标为0，而不是1，且 下标表达方式是固定的。 3：数组元素在内存中是从低地址开始顺序排列， 各元素的存储单元占用内存大小相同，各元素的存储单 元之间没有空隙，可以从数组第一个元素存储单元的起 始地址计算出任意一个元素存储单元的起始地址。 【例 6.3】找出整型数组各元素中的最大数和最小 数。数组中的数由随机数函数 rand()产生。
6.1.2 指针变量的赋值、初始化与简单应用
C++中有两个专门的运算符与指针有关。 “&”取地址运算符，作用于内存中一个可寻址的数据 （如：变量，对象和数组元素等等），操作的结果是获 得该数据的地址。非左值。 “*”间接引用（dereference）运算符，作用于一个指 针类型的变量，访问该指针所指向的内存数据。左值。
6.3.2 数组名、指针和指针运算
C++提供根据数组的存储地址访问数组元素的方法。图 6.3中fibon是数组第一个元素的地址，所以*fibon是数组的 第一个元素fibon[0]，而fibon+1是数组第二个元素的地址， *(fibon+1)是第二个元素fibon[1]本身。指针加1，则地址 移动一个数组元素所占字节数。 C++语言的下标运算符[ ]是以指针作为操作数的， fibon[i]被编译系统解释为*(fibon+i)，即表示为fibon所指 (固定不可变)元素向后第i个元素。无论以下标方式或指针方 式存取数组元素时，系统都是转换为指针方法实现。逻辑 上有两种方式，物理上只有一种方式。
在内置数据类型和标准库类类型之间是复合类 型（Compound type），特别是指针和数组类型。
6.3 数组与指针