C语言课件：第15讲C语法专题I

1、第15讲 C语法专题I,专题1：内存分配详解 专题2：指针、数组与函数 专题3：位运算符,1,内存区间的划分,变量和对象在内存中的分配都是编译器在编译程序时安排好的，这带来了极大的不便。例如，数组必须大开小用，指针必须指向一个已经存在的变量或对象。 动态内存分配解决了这个问题！ C/C+定义了4个内存区间：代码区、全局变量与静态变量区、局部变量区(栈)和动态存储区(堆heap，或叫自由存储区)。,2,代码区,全局数据区,局部数据区,自由存储区,(栈),(堆),系统分配,编程者进行管理,系统分配,系统分配,静态与动态存储分配的区别,全局数据区：全局变量、static变量，编译时预分配好内存，在程

2、序的整个运行期间都存在。 栈：函数内部的局部变量、返回值，函数执行时，创建存储单元，函数执行结束时内存被自动释放。 堆：程序运行时，由malloc等建立内存单元，然后由free来释放。动态内存的生存期由程序员决定。- 动态内存分配,3,动态内存分配函数,typedef unsigned int size_t; malloc函数 void *malloc(size_t size); calloc函数 void *calloc(size_t n, size_t size); realloc函数 void *realloc(void *ptr，size_t size); free函数 void fr

3、ee(void *ptr); C+: new/delete,4,举例说明,例1：使用malloc函数分配一个可以容纳10个整型元素的内存空间，并将其用作一个整型数组。,5,关键代码： int * array; array = (int *) malloc (10 * sizeof(int); 注意：待分配内存大小不能写成数组元素的个数。,举例说明,例2：定义一个结构，使用malloc函数分配一个此种结构类型的对象。 struct test int a; char b; int c10; ;,6,关键代码： struct test * p; p = (struct test *)malloc(s

4、izeof(struct test);,注意问题,malloc函数是一个库函数，包含在头文件stdlib.h中，精简指令的平台不能使用该函数，如多数单片机系统。 指针类型转换是必须的，关系到分配的内存块的大小，由指针类型决定。 内存块大小的可移植性问题。 malloc分配一个整型变量数组，内存大小决定于参数： 数组元素个数n * sizeof(int) calloc分配一个整型变量数组，内存大小决定于双参数： n, sizeof(int) 思考：sizeof 和 strlen函数的区别？,7,一维数组的动态创建(malloc),例1：使用malloc函数分配一个可以容纳10个浮点型元素的内存空

5、间，并将其用作一个浮点数组。,8,float * array; int i, n = 10; array = (float *) malloc (n * sizeof(float); for(i=0;in;i+) arrayi = i; printf(“%4.1f”, arrayi); printf(“n”);,/ scanf(“%f”, array+i);,scanf(“%f”, ,/ printf(“%4.1f”, *(array+i) );,float *NewArray(int n) ,return array; ,一维数组的动态删除(free),9,float * array; ar

6、ray = (float *) malloc (n * sizeof(float); / 对数组进行赋值并输出的操作 free(array); array = NULL;,array = NewArray(n);,void FreeArray(float * array) ,二维数组的动态创建与删除,例2：使用malloc函数分配一个可以容纳5*10个浮点型元素的内存空间，并将其用作一个二维浮点数组。,10,float *p;/ 二维数组首指针 int m, n;/ 行、列可变 scanf(“%d %d”, / 释放二维数组的内存空间,float *Myllocate(int m, int n

7、);,11,二维数组的动态创建(malloc),float *Myllocate(int m, int n) int i; float *p = (float *)malloc(m*sizeof(float *); for (i=0;im;i+) pi = (float *) malloc (n * sizeof(float); / todo: 元素赋值、输出 return p; ,pi = NewArray(n);,*(p+i),二维数组的动态删除(free),void De_Myllocate(float *p, int m);,12,void De_Myllocate(float *p,

8、 int m) int i, j; for (i=0;im;i+) free ( pi ); pi = NULL; free(p); p = NULL: ,*(p+i),二维数组的动态创建与删除示意,13,float *,float *,第15讲 C语法专题I,专题1：内存分配详解 专题2：指针应用详解 专题3：位运算符,14,指针与数组,指针变量 float *pointer_1； 指针变量名是pointer_1 ，而不是* pointer_1 。 指向数组的指针 是数组名，是指向数组元素的指针变量，其初值。 引用一个数组元素，可以用： ） 下标法，如 、p形式； ） 指针法，如 *()或

9、*()。,15,指针与数组,指针变量 float *pointer_1； 指针变量名是pointer_1 ，而不是* pointer_1 。 指向数组的指针 是数组名，是指向数组元素的指针变量，其初值。 引用一个数组元素，可以用： ） 下标法，如 、p形式； ） 指针法，如 *()或 *()。,16,“”和“*”运算符说明,如果已执行赋值语句 pointer_a ； * pointer_的含义是什么？ “”和“*”两个运算符的优先级别相同； 按自右而左方向结合：先进行* pointer_的运算，即变量a，再执行运算； * pointer_与a 相同，即变量a的地址； 如果有 pointer_2

10、 * pointer_1，它的作用是将a（a的地址）赋给pointer_2 ，如果pointer_2原来指向b，经过重新赋值后它已不再指向b了，而指向了a。,17,“”和“*”运算符说明,*的含义是什么？ 先进行运算，得的地址，再进行*运算，即所指向的变量，也就是变量a。 *和*pointer_的作用是一样的，它们都等价于变量。 (*pointer_)+相当于a+ 注意：括号是必要的； 没有括号，相当于 *(pointer_+) ，+和*为同一优先级别，结合方向为自右而左； 由于+在pointer_1的右侧，是“后加”，即先对pointer_的原值进行*运算，得到的值，然后使pointer_的

11、值改变，这样pointer_不再指向了。,18,指针与函数返回值,返回值为指针的函数 一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。 函数一般声明格式： 类型名 *函数名（参数表列）; int *a( int x, int y ); 避免值传递（复制数据）。 文件指针 FILE *fp; 链表头指针 Node *head;,19,与指针相关,指针数组 指针是变量，也可以像其他变量一样存储在数组中。 float *pf10； char *name = Follow me，BASIC，Great Wall，FORTRAN， Computer design; 指向指针

12、的指针 指向一个二维数组的指针 改变指针指向的对象时使用 指向函数的指针(*_p102) 函数指针变量常用用途之一是把指针作为参数传递到其他函数。 类型名 (*函数名)（参数表列）;,20,有关指针的数据类型小结,21,指针运算小结,指针变量加（减）一个整数 、等。 指针变量赋值 将一个变量地址赋给一个指针变量，例如： ； 将变量的地址赋给） array； 将数组array 首元素地址赋给。 array； 将数组array第个元素的地址赋给 ；p1 和p2都是指针变量，将p2的值赋给p1 max； max为已定义函数的名称，将函数的入口地址赋给,22,指针运算小结,指针变量可以有空值，即指针变

13、量不指向任何变量 可以这样表示： = NULL； 两个指针变量可以相减 若两个指针变量都指向同一个数组中的元素， 则两个指针变量值之差是两个指针之间的元素个数。 两个指针变量比较 若两个指针变量指向同一个数组中的元素，则可以进行比较。 指向前面的元素的指针变量“小于”指向后面元素的指针变量。,23,void 指针类型,ANSIC新标准增加了一种“void”指针类型，即可定义一个指针变量，但不指定它具体指向哪一种数据类型。 ANSIC标准规定，用动态存储分配函数返回的void指针，用来指向一个抽象类型的数据，在将它的值赋给另一个指针变量时要进行强制类型转换，变量类型具体化。 将一个函数定义为vo

14、id *类型： void *fun (char ch1, char ch2) 表示函数fun返回的是一个地址，它指向“空类型”； 如果需要引用此地址，也需要进行类型转换，例如： p1 = (char *) fun(ch1, ch2);,24,char *p1; void *p2; p1 = (char *) p2 ;,第15讲 C语法专题I,专题1：内存分配详解 专题2：指针应用详解 专题3：位运算符,25,位运算符概况,C语言提供6个位操作运算符： &按位与（AND） |按位或（OR） 按位异或（XOR） 右移 按位求反（一元运算符） 位运算符只能作用于整型操作数，即带符号或无符号的char、short、int与lo