C語言實驗報告范文.doc

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計算機科學與技術系C語言實驗報告 實驗名稱：指針及其應用 日期： 得分： 指導老師： 專業(yè)： 班次： 姓名： 學號： 實驗目的 （1） 掌握變量的指針及其基本用法。 （2） 掌握一維數(shù)組的指針及其基本用法。 （3） 掌握指針變量作為函數(shù)的參數(shù)時，參數(shù)的傳遞過程及其用法。 一． 實驗內(nèi)容 （1） 運行以下程序，并從中了解變量的指針和指針變量的概念。 （2） 運行以下程序，觀察&a[0]、&a[i]和p的變化，然后回答以下問題： 1. 程序的功能是什么？ 2. 在開始進入循環(huán)體之前，p指向誰？ 3. 循環(huán)每增加一次，p的值（地址）增加多少？它指向誰？ 4. 退出循環(huán)后，p指向誰？ 5. 你是否初步掌握了通過指針變量引用數(shù)組元素的方法？ （3） 先分析以下程序的運行結果，然后上機驗證，并通過此例掌握通過指針變量引用數(shù)組元素的各種方法。 （4） 編寫函數(shù)，將n個數(shù)按原來的順序的逆序排列（要求用指針實現(xiàn)），然后編寫主函數(shù)完成： ① 輸入10個數(shù)； ② 調(diào)用此函數(shù)進行重排； ③ 輸出重排后的結果。 二． 分析與討論 （1） 指針的定義方法，指針和變量的關系。 定義方法： 數(shù)據(jù)類型 *指針變量名; 如定義一個指向int型變量的指針—— int *p; 則我們可以繼續(xù)寫如下代碼—— int a = 4; p = &a; printf("%d", *p); 在這里，我們定義了一個變量a，我們把它理解為內(nèi)存空間連續(xù)的4個字節(jié)（int型占用4字節(jié)），則這4個字節(jié)的空間保存著一個數(shù)4。&是取地址符號，即把變量a的地址（即這4個字節(jié)的首地址）賦給指針p（記住指針p的類型和變量a的類型要保持一致，否則的話，要進行類型轉(zhuǎn)換）。這樣子，指針p就保存著變量a的地址。我們?nèi)绻阎羔榩當做內(nèi)存空間里面另外一個連續(xù)的4個字節(jié)，那么這4個字節(jié)保存的數(shù)就是變量a的地址。printf("%d",*p)和printf("%d",a)的結果是一樣的。這里的*是取變量符號（與&剛好作用相反，通過變量的地址找到變量），與定義時int *p的*號作用不同（定義時的*表示該變量是個指針變量，而非是取它指向的變量）。 （2） 數(shù)組和指針的關系。 指針與數(shù)組是C語言中很重要的兩個概念，它們之間有著密切的關系，利用這種關系，可以增強處理數(shù)組的靈活性，加快運行速度，本文著重討論指針與數(shù)組之間的聯(lián)系及在編程中的應用。 1．指針與數(shù)組的關系 　　當一個指針變量被初始化成數(shù)組名時，就說該指針變量指向了數(shù)組。如： 　　char str[20], ＊ptr; 　　ptr=str; 　　ptr被置為數(shù)組str的第一個元素的地址，因為數(shù)組名就是該數(shù)組的首地址，也是數(shù)組第一個元素的地址。此時可以認為指針ptr就是數(shù)組str（反之不成立），這樣原來對數(shù)組的處理都可以用指針來實現(xiàn)。如對數(shù)組元素的訪問，既可以用下標變量訪問，也可以用指針訪問。 　　2．指向數(shù)組元素的指針 　　若有如下定義： 　　int a[10], ＊pa; 　　pa=a; 　　則p=&a[0]是將數(shù)組第1個元素的地址賦給了指針變量p。 　　實際上，C語言中數(shù)組名就是數(shù)組的首地址，所以第一個元素的地址可以用兩種方法獲得：p=&a[0]或p=a。 這兩種方法在形式上相像，其區(qū)別在于：pa是指針變量，a是數(shù)組名。值得注意的是：pa是一個可以變化的指針變量，而a是一個常數(shù)。因為數(shù)組一經(jīng)被說明，數(shù)組的地址也就是固定的，因此a是不能變化的，不允許使用a＋＋、＋＋a或語句a＋=10，而pa＋＋、＋＋pa、pa＋=10則是正確的。由此可見，此時指針與數(shù)組融為一體。 　　3．指針與一維數(shù)組 　　理解指針與一維數(shù)組的關系，首先要了解在編譯系統(tǒng)中，一維數(shù)組的存儲組織形式和對數(shù)組元素的訪問方法。 　　一維數(shù)組是一個線形表，它被存放在一片連續(xù)的內(nèi)存單元中。C語言對數(shù)組的訪問是通過數(shù)組名（數(shù)組的起始地址）加上相對于起始地址的相對量（由下標變量給出），得到要訪問的數(shù)組元素的單元地址，然后再對計算出的單元地址的內(nèi)容進行訪問。通常把數(shù)據(jù)類型所占單元的字節(jié)個數(shù)稱為擴大因子。 　　實際上編譯系統(tǒng)將數(shù)組元素的形式a[i]轉(zhuǎn)換成＊(a＋i)，然后才進行運算。對于一般數(shù)組元素的形式：<數(shù)組名>[<下標表達式>]，編譯程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成：＊(<數(shù)組名>＋<下標表達式>)，其中下標表達式為：下標表達式＊擴大因子。整個式子計算結果是一個內(nèi)存地址，最后的結果為：＊<地址>=<地址所對應單元的地址的內(nèi)容>。由此可見，C語言對數(shù)組的處理，實際上是轉(zhuǎn)換成指針地址的運算。　　數(shù)組與指針暗中結合在一起。因此，任何能由下標完成的操作，都可以用指針來實現(xiàn)，一個不帶下標的數(shù)組名就是一個指向該數(shù)組的指針。 　　4．指針與多維數(shù)組 　　用指針變量可以指向一維數(shù)組，也可以指向多維數(shù)組。但在概念上和使用上，多維數(shù)組的指針比一維數(shù)組的指針要復雜一些。 　　例如，在一個三維數(shù)組中，引用元素c[i][j][k]的地址計算最終將換成：＊(＊(＊(c＋i)＋j)＋k)。了解了多維數(shù)組的存儲形式和訪問多維數(shù)組元素的內(nèi)部轉(zhuǎn)換公式后，再看當一個指針變量指向多維數(shù)組及其元素的情況。 　　1 指向數(shù)組元素的指針變量 　　若有如下說明： 　　int a[3][4]; 　　int ＊p; 　　p=a; 　　p是指向整型變量的指針；p=a使p指向整型二維數(shù)組a的首地址。 　?。?＊(p＋1)＋2)表示取a[1][2]的內(nèi)容；＊p表示取a[0][1]的內(nèi)容，因為p是指向整型變量的指針；p＋＋表示p的內(nèi)容加1，即p中存放的地址增加一個整型量的字節(jié)數(shù)2，從而使p指向下一個整型量a[0][1]。 　　2 指向由j個整數(shù)組成的一維數(shù)組的指針變量 　　當指針變量p不是指向整型變量，而是指向一個包含j個元素的一維數(shù)組。如果p=a[0]，則p＋＋不是指向a[0][1]，而是指向a[1]。這時p的增值以一維數(shù)組的長度為單位。 　　5．指針與字符數(shù)組 　　C語言中許多字符串操作都是由指向字符數(shù)組的指針及指針的運算來實現(xiàn)的。因為對于字符串來說，一般都是嚴格的順序存取方式，使用指針可以打破這種存取方式，更為靈活地處理字符串。 　　另外由于字符串以′\0′作為結束符，而′\0′的ASCII碼是0，它正好是C語言的邏輯假值，所以可以直接用它作為判斷字符串結束的條件，而不需要用字符串的長度來判斷。C語言中類似的字符串處理函數(shù)都是用指針來完成，使程序運行速度更快、效率更高，而且更易于理解。