C博客作业05--2019-指针

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1.本章学习总结

1.1 学习内容总结

指针做循环变量做法

重点是要记得定义新的指针,保留原指针地址!

以下是以a为字符串数组为例,因此循环结束条件就是为结束符时。

注意循环时,判断循环结束条件是利用新定义的指针,同时自增的也应该是新定义的指针。


int a[];
int* p = a;

for (; *p; p++)
{
    ...
}
while (*p)
{
    p++;
}

字符指针如何表示字符串

字符串和字符指针

如果定义一个字符指针接收字符串常量的值,该指针就指向字符串的首字符

例如:

char s[] = "array";
char* p = "point";

字符串与字符指针都能处理字符串,但两者之间有重要区别:

字符数组s在内存中占用了一块连续的单元,有确定的地址,每个数组元素放字符串的一个字符,字符串存放在数组中。

字符指针s只占用一个可以存放地址的内存单元,存储字符串首字符的地址,而不是将字符串放到字符指针变量中去。

易错点:

  • 直接给数组名赋值

char a[MAX];

a = "hello"

是非法的!因为数组名是常量不能对它进行赋值。

  • 引用未赋值的指针
char* s;

scanf("%s", s);

定义字符指针后,如果没有对它赋值,指针的值是不确定的,不能明确它指向的内存单元。

应该改成:


char* s,str[20];

s = str;

scanf("%s", s);

数组str有确定的存储单元,s指向数组str的首元素,并对数组赋值。

!:为了尽量避免引用未赋值的指针所造成的危害,在定义指针时,可先将它的初值置空,如:

char *s = NULL;

动态内存分配

在进行动态存贮分配的操作中,c语言提供了一组标准函数,定义在stdlib.h里面

(1) 动态存储分配函数malloc( )

函数原型:

void *malloc(unsigned size)

功能:在内存的动态存储区中分配一连续空间,其长度为size.

若申请成功,则返回指向所分配内存空间的起始地址的指针;若申请不成功,则返回NULL(值为0)

malloc()的返回值(void *)类型。
在具体使用中,将malloc()的返回值转换为特定指针类型,赋给一个指针

例如:

if((p=(int *)malloc(n*sizeof(int)))==NULL)

调用malloc()时,应利用sizeof计算存储块大小,不要直接写数值,因为不同平台数据类型占用空间大小可能不同

!:注意不要越界使用。

(2) 计数动态存储分配函数calloc( )

函数原型:

void *calloc (unsigned n,unsigned size)

功能:在内存的动态存储区中分配n个连续空间,每一存储空间的长度为size,并且分配后还把存储块里全部初始化为0。

!:malloc()对所分配的存储块不做任何事情,calloc()对整个区域进行初始化

(3)动态存储释放函数free()

函数原型:

void free ( void *ptr)

功能:释放由动态存储分配函数申请到的整块内存空间,ptr为指向要释放空间的首地址。如果ptr是空指针,则free什么也不做。该函数无返回值。

!:释放后不允许再通过该指针去访问 已经释放的块,否则也可能引起灾难性的错误

(4) 分配调整函数realloc( )

函数原型:

 void *realloc(void *ptr,unsigned size)

功能:更改以前的存储分配。ptr必须是以前通过动态存储分配得到的指针。参数size为现在需要的空间大小。

如果size小于原块的大小,则内容为原块前size范围内的数据;如果新块更大,则原有数据存在新块的前一部分。

如果分配成功,原存储块的内容就可能改变了,因此不允许再通过ptr去使用它。

指针数组及其应用

如果要使用多个字符串,通常使用二维字符数组或者指针数组

例如:


char a[5][20];

char* b[5];

char **pb;
pb = b;

定义时:

二维数组时必须指定列长度,该长度要大于最长字符串的有效长度。
由于各个字符串的长度一般并不相同,会造成内存单元的浪费。
而指针数组并不存放字符串仅仅用数组元素指向各个字符串,就没有类似问题。

指针数组与二维数组名类似,都是二级指针,因此数组下标与指针可互换使用:

据上面例子,此时pb指向b数组首元素b[0]

pb等价于b[0] 代表同一个存储单元,都指向b中第一个字符串
因此,
(pb+i)等价于b[i] 代表b中第i个字符串的地址

**(pb+i)等价于b[i] 代表的是b数组中第i个字符串的第一个字符
同样的有
(* (pb + i)+j)等价于* (b[i]+j)

二级指针、行指针


1.行指针:   int(*p)[n]    //注意括号!!!


含义:p为指向含有n个元素的一维数组的指针变量,是二级指针!


p + i = a + i                二级指针    p + i表示第i行的首地址a[i]
* (p + i) = *(a + i) = a[i]     一级指针     两次 * 才表示内容



行指针可以和数组名互换用.
//同样要注意括号


p[i][j] = a[i][j]

* (*(p + i) + j) = a[i][j]

(*(p + i))[j] = a[i][j]




2.列指针:      int* p; 
                p = a[0];


*(p+i) 表示的是离a[0][0]第i个位置的元素

函数返回值为指针

返回指针的函数一般都返回:

  • 全局数据对象
  • 主调函数中数据对象的地址
  • ** 堆区的指针**
  • ** 指向字符串常量的地址**
  • ** 指针数组**

指针作为函数的返回值,要注意的是:

不能在实现函数时返回在函数内部定义的局部数据对象的地址。(因为所以的局部数据对象在函数返回时就会消亡,其值不再有效)

1.2 本章学习体会

  • 本章学习指针时,一开始在二维指针,指针数组,二维数组部分很混淆,在预习时懵懵懂懂,上课时加深了印象才真正理解了的感觉。感觉一定是需要课前预习的,这样上课吸收的快
    加深印象后,也更有助于理解。

  • 然而一开始练习指针题目时,又感觉是一切归0。虽然是听懂了,但还没法马上应用,就指针数组和二维数组的区分不够清晰,下标及指针互通使用的方法也不熟。
    一开始就找的最简单最基本的题,然后一边复习书本上的经典例题,一边学习编写。
    并且在编写过程中,尽量分装函数,做正确了之后,二维数组和指针数组尽量都尝试使用,下标和指针也尽量都尝试使用。这样实践练习以后才慢慢熟悉起来。

  • 本章代码量约1050行

2.PTA实验作业

2.16 -7 输出月份英文名

2.1.1 伪代码


char* getmonth(int n)
{

    char* month[12] = { ... }利用指针数组储存每个月份的英文名


    if(n为1到12月份) 返回对应月份地址month[n-1]//需注意的是这里的下标应该是n-1,而不是n

    else  返回空指针


}

2.1.2 代码截图

C博客作业05--2019-指针_第1张图片

2.1.3 总结本题的知识点


    
    知识点://该题知识点较简单,但也最为基础经典
        
      该题反映了如何使用指针数组来记录多个字符串
      char* month[12] = { ... };

      在主函数中,记录多个字符串也可以利用二维数组定义,如:
      char month[12][20];//12个月份,每个英文字符串最多20个字节



    总结:

      通常,要记录多个字符串时,利用二维数组和指针数组均可。

      比较:利用指针数组的好处是不用考虑每个字符串的长度,而二维数组则一一对应更为直观好理解


    需要注意的是!** 该题是函数接口,因此应当返回有效的指针地址,因此只能利用指针数组来做,不能直接用二维数组定义**



    ** 拓展**//老师上课拓展的笔记

      返回指针的函数一般都返回** 全局数据对象** ,** 堆区的指针** ,** 指向字符串常量的地址** ,** 主调函数中数据对象的地址** 或** 指针数组** 。

      因此若一定要使用二维数组,应当如下修改:

        static char month[12][20];//
      

2.1.4 PTA提交列表及说明

该题较基础简单,所以PTA上一次就过,但在实际操作中,由于是第一个练习的题目,仍有许多值得学习、值得回忆的地方。

  • 1.一开始想要利用指针数组编写。然而在实际编写过程中总是有红色的波浪线,(也就是语法错误)。于是我只好换种写法,利用二维数组编写,在编写过程中显然语法是没错的,但运行测试时却是一大堆奇怪的字符,这让我百思不得其解。

  • 2.最后上课时老师也进行了解释,由于该题做的是函数接口,在函数中定义的只是局部变量,当返回时也已经消亡了,所以才会出现一大堆奇怪的字符,因为地址已经不知道指到哪去了。书本上预习时也有读到相关内容,但是在真正应用中还是没法马上反应过来,而经过这题,对在分装函数中返回有效的指针地址有了更多的理解。同时课堂上也拓展了在返回指针的函数中哪些能返回,以及该题目利用二维数组的方法(总结在上部分的知识点中)

  • 3.最终我是利用指针数组写的,但在编写过程中,总是出现红色波浪线(说明语法错误)。因此上百度搜索。
    最终解决办法是:在VS编译器 属性-> c/c++ -> 语言 -> 修改符合模式

2.2 6-6 查找子串

2.2.1 伪代码


char* Search(char* s, char* t)
{

    char* ps;用来保存s串中出现相同的第一个字符的地址
    char* pt = t;用来保存t串的首地址



    while (*s!=0) //遍历s字符串
    {
        if (s中的某个字符与t串第一个字符相同)
        { 
            ps = s; 记录出现相同第一个字符的地址


            while 遍历t串
            {

             if (比较字符若不同) break;
             else 地址自增,继续比较

            }


            if (若t串全部遍历) 则说明其后的字符也都相同,返回地址ps


            若进行到这步则说明不同,由于比较过程中指针移动了,因此将s恢复到已经比较的位置,t恢复到首地址,以便下次比较。
            即 s = ps;t=pt

        }
        s++;
    }

    if(若s串全部遍历) 则说明s中找不到t串,返回空指针

}

2.2.2 代码截图

C博客作业05--2019-指针_第2张图片

2.2.3 总结本题的知识点


1.本题最主要的是思路:

遍历s串,一旦发现与t串第一个字符相同就进行下一步比较。

一旦相同,就得继续比较,保证其后的字符也都是相同的才正确。



2.比较时,利用指针同时自增的方法

if (*s != *t)
{

    s++; t++;

}




3.注意点:**是利用指针在进行循环时,记得保留地址**


在本题中,利用指针*ps和*pt更是巧妙:

//要注意,在比较地循环中,指针一直在移动,而当不满足字符串相同条件时,就需要**恢复初始地址**,以便下次的循环比较。



char *pt=t//pt保存的是t串首地址



while (*s)
{
    if (*s == *t)
    {

        ps = s;//ps记录第一个字符相同的地址
        ...

    }
}


2.2.4 PTA提交列表及说明

在PTA上的提交是一次就过,其实在VS上调试了很多遍才通过,而且该题运行一下,基本上就可以知道会不会通过了。

该题较易混乱的是比较时候,编写代码语言的逻辑性。

  • 在编写过程中,一开始也注意了,一旦比较不相同,记得要将地址恢复到初始位置,才能进行下次比较。
    但是调试了发现结果却不对,逐语句调试过程中才发现,只有t串是恢复到首地址位置比较的,而s串应当是恢复到已经与t串第一个字符比较完的字符位置因此必须记录s与t第一个字符相同时的位置,并且应当将指针恢复到该位置,否则就会进入死循环,一直从头比较而无法结束。

2.3 6-9 合并两个有序数组

2.3.1 伪代码

void merge(int* a, int m, int* b, int n)
{
    数据处理:

    int* c;开辟一个新数组c来存储新序列,最后再赋值给a数组来达成题目要求
    int* pc;主要用来保存c数组的首地址
    int* pa = a;
    int* pb = b; 分别利用两个指针,对a, b数组进行操作


    为c数组动态申请内存
        并且立刻保存下c的首地址(pc = c; )




    

    for 遍历c数组
    {

        if 若a,b数组均未扫描结束
        {

            if a中元素小于b中元素
                将a中该元素赋值给c,并且移动指向a的指针

            else 反之,将b中该元素赋值给c,并且移动指向b的指针
    
        }

        else if 若a扫描未结束,只将a剩余的赋给c
    
        else if 若b扫描未结束,只将b剩余的赋给c

        
        else break;都扫描结束直接跳出循环
    }
    
        
    将c恢复至首地址位置(c = pc; )


    while 遍历c数组
          将c一一赋给a

}

2.3.2 代码截图

C博客作业05--2019-指针_第3张图片
C博客作业05--2019-指针_第4张图片
C博客作业05--2019-指针_第5张图片

2.3.3 总结本题的知识点

1.该题的重点解法:


利用先插入再利用冒泡或是选择排序的方法,当序列较大时,并且在两个数组已然是有序的情况下,明显是费时费力,也容易超时。


因此采用将a,b中元素一一比较,通过开辟一个新数组c来存入比较后的新数列。

重点是,该比较并非是同时自增比较。因此应当注意,比较完存储进c的指针才自增移动,以及当其中某一个数组都扫描完成后,

另一数组的剩余元素则可直接赋给c数组。


2.其他解法:

void merge(int* a, int m, int* b, int n)
{

    int i = m - 1;
    int j = n - 1;
    int k = m + n - 1;

    while (j >= 0)
    {
        a[k--] = i >= 0 && a[i] > b[j] ? a[i--] : b[j--];
    }

}


该解法大致相同,区别是该做法是**从后**开始比较赋值。

由于a已申请的内存是m+n,而目前a中仅有m个元素,而a数组的后半部分是空的。

从后开始比较,这种做法更为巧妙,由于后半部分本就是空,这样就**不用再开辟新数组存储了**




3.学会用动态申请内存


c = (int*)malloc((m + n) * sizeof(int));




4.使用完的动态内存应当及时free()//是老师讲解过程,发现自己代码的不足

2.3.4 PTA提交列表及说明

  • 1.指针写法不娴熟:第一次提交内容是在机房实验课写的。当时写完了之后,由于时间比较紧迫,我就直接尝试提交,但是却没一处正确。
    由于该题目属于指针题集,于是在编写过程中我有意的使用了指针来指向(为了再多熟悉用法)。后来听老师讲解后,该题中用下标法写起来会更简洁,此题用指针稍显繁杂,也容易写错,
    因此很有可能就是指针部分写的不够熟悉,导致算法不对,答案全错

  • 2.思路不同:听了老师的讲解,思路大致是相同的,我也考虑到了开辟新数组来存储。
    思路相对不同的地方是:老师的代码是以a,b数组的扫描均未完成的情况来循环,另外,a,b任意一个数组一旦扫描完成,就直接进行剩余元素赋值的操作。
    而我的则是以c数组的赋值为循环,然后在循环中,再对这三种情况,进行分类判断。而老师的思路写起来会更为简单一些。

  • 3.动态申请及其释放意识不强,掌握不熟:一开始对动态内存申请还不是太熟悉,就直接给c数组定义了一个比较大的范围。听完讲解后才意识到,此时应该应用动态申请,
    并且最后要记 得free,对free操作也仍不够娴熟

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