第8章 第7节：指针应用实例（课件）-《编程语言基础—C语言》（高教版第5版）同步精品课堂

8.7节：指针应用实例 编程语言基础——C语言 同步精品课堂 高教版（第5版） 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 03 灵活使用指针参数返回多个计算结果，实现通过指针返回奇数之和与偶数之和的功能 理解指针在复杂算法中的应用，能够编写函数为给定偶数寻找两个素数并通过指针返回结果 04 掌握指针作为函数参数传递数组和字符串的方法，能够编写函数完成字符串的查找和插入操作 02 综合运用指针变量、数组指针和字符串指针的知识，通过指针实现数组元素的逆序存放操作 01 教学重难点 二 03 正确使用指针参数实现函数的多返回值功能，掌握通过指针传递地址返回奇数之和与偶数之和的方法 理解素数判断算法的实现原理，能够通过指针参数正确返回满足条件的两个素数 04 灵活运用字符指针处理字符串的查找和插入，注意字符串结束符的处理和指针边界条件 02 熟练掌握指针作为函数参数对数组元素的操作，正确实现数组逆序存放的指针操作逻辑 01 导入新课 三 指针"魔术师" 指针的三大魔法 颠倒魔法：指针让数组元素瞬间倒序 搜索魔法：指针高效查找并插入字符 分解魔法：指针返回多个计算结果 "今天，我们将揭秘指针的三大'魔法'，让编程变得神奇又高效！" 新知讲授 四 指针作为C语言的核心特性，能够实现高效的数据访问和灵活的内存操作。本节将通过五个典型实例，展示指针在数组逆序、字符串处理、多值返回和算法实现中的强大功能。从数组元素的倒序存放，到字符串的查找插入，再到素数分解问题，我们将全面体验指针在不同场景下的应用技巧。通过实践这些案例，你将深入理解指针作为函数参数的灵活性和高效性。 概述 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 例8-18：将数组a中的n个整数按相反顺序存放。 【分析】用数组作为参数。设两个变量i和j，i的初始值为0，j的初始值为n-1，a[i]与a[j]交换，然后做“i++,j--;”，再将a[i]与a[j]交换，“i++,j—;”，直到i>=n/2。 ①初始状态 ②a[i]与a[j]交换，“i++,j--;” 0 1 2 3 4 5 10 11 12 13 14 15 i=0 ↑j=n-1 0 1 2 3 4 5 15 11 12 13 14 10 ↑i ↑j 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 例8-18：将数组a中的n个整数按相反顺序存放。 【分析】 ③a[i]与a[j]交换，“i++,j--;” ④a[i]与a[j]交换，“i++,j--;” ⑤i>=n/2，结束。 0 1 2 3 4 5 10 14 12 13 11 15 ↑i ↑j 0 1 2 3 4 5 15 14 13 12 11 10 ↑j ↑i 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 例8-18：将数组a中的n个整数按相反顺序存放。 #include<stdio.h> void invert(int b[ ],int n) { int tmp,i,j,m=n/2; i=0; j=n-1; for ( ;i<m;i++,j--) { tmp=b[i]; b[i]=b[j]; b[j]=tmp; } } main ( ) { int a[100], i, n; printf ( " 输入数据个数:" ); scanf("%d", &n ); for ( i = 0; i < n; i++ ) scanf ( "%d" , &a[i] ); invert ( a, n ); printf ( " 反序输出:" ); for (i = 0; i < n; i++) printf ( "%5d " , a[i] ); } 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 例8-19：改写例8-18中的函数invert()，用指针作为函数参数将数组a中的n个整数按相反顺序存放。 #include<stdio.h> void invert ( int *p, int n ) { int tmp, *i, *j; i = p; j = p + n - 1; for ( ; i < j; i++, j-- ) { tmp =*i; *i =*j; *j =tmp; } } main ( ) { int a[100], i, n; printf ( " 输入数据个数:" ); scanf("%d", &n ); for ( i = 0; i < n; i++ ) scanf ( "%d" , &a[i] ); invert ( a, n ); printf ( " 反序输出:" ); for (i = 0; i < n; i++) printf ( "%5d " , a[i] ); } 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程1：给定程序的功能是判断字符ch是否与串str中某个字符相同：若相同，什么也不做；若不同，则插在串的最后。 【问题分析】 功能需求：判断字符ch是否在字符串str中存在 如果存在，不做任何操作 如果不存在，将ch追加到字符串末尾 注意：字符串以'\0'结尾，需要正确处理字符串操作 【算法设计】 遍历字符串str，检查字符ch是否已存在 如果找到相同字符，直接返回 如果未找到，将ch插入到字符串末尾 更新字符串结束符'\0' 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程1：给定程序的功能是判断字符ch是否与串str中某个字符相同：若相同，什么也不做；若不同，则插在串的最后。 #include <stdio.h> #include <string.h> void fun(char *str, char ch) { int i = 0; // 检查ch是否已在str中 while (str[i] != '\0') { if (str[i] == ch) return; // 字符已存在，直接返回 i++; } str[i] = ch; // 插入字符 str[i+1] = '\0'; // 添加结束符 } main() { char str1[100] = "hello"; char str2[100] = "world"; char ch1 = 'o'; char ch2 = 'x'; printf("测试1: str=\"%s\",ch='%c' ",str1,ch1); fun(str1, ch1); printf("结果: %s ", str1); printf("测试2: str=\"%s\",ch='%c' ",str1,ch2); fun(str1, ch2); printf("结果: %s ", str1); printf("测试3: str=\"%s\",ch='%c' ",str2,ch2); fun(str2, ch2); printf("结果: %s ", str2); } 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程2：试编写一个函数，分别求出数组a中所有奇数之和以及所有偶数之和。形式为：fun(int *a,int n,int *odd,int *even),其中形参n给出数组中数据的个数，利用odd返回奇数之和，利用evev返回偶数之和。 【问题分析】 功能需求：计算数组中奇数和与偶数和 输入：整型数组a，数组长度n 输出：通过指针返回奇数之和odd和偶数之和even 奇偶判断：a[i] % 2 == 0 为偶数，否则为奇数 【算法设计】 初始化odd_sum和even_sum为0 遍历数组a的每个元素 判断当前元素的奇偶性 分别累加到对应的和中 通过指针返回结果 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程2：试编写一个函数，分别求出数组a中所有奇数之和以及所有偶数之和。形式为：fun(int *a,int n,int *odd,int *even),其中形参n给出数组中数据的个数，利用odd返回奇数之和，利用evev返回偶数之和。 #include <stdio.h> void fun(int *a, int n, int *odd, int *even) { int odd_sum = 0,i; int even_sum = 0; for (i = 0; i < n; i++) if (a[i] % 2 == 0) even_sum += a[i]; // 偶数累加 else odd_sum += a[i]; // 奇数累加 *odd = odd_sum; // 返回奇数之和 *even = even_sum; } // 返回偶数之和 main() { int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; int arr2[] = {10, 21, 32, 43, 54}; int odd_sum, even_sum,n,i; n = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); printf("数组1: "); for (i = 0; i < n; i++) printf("%d ", arr1[i]); fun(arr1, n, &odd_sum, &even_sum); printf(" 奇数之和: %d ", odd_sum); printf("偶数之和: %d ", even_sum); } 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程3：试编写函数fun，其功能是：为一个偶数寻找两个素数，这两个素数之和等于该偶数，并将这两个素数通过形参指针传回主函数。 【问题分析】 功能需求：将一个偶数分解为两个素数之和 输入：一个偶数num 输出：通过指针返回两个素数p1和p2 限制：num必须是偶数，需要素数判断函数 【辅助函数】 素数判断函数is_prime(int n) 检查n是否能被2到√n之间的数整除 【算法设计】 判断输入是否为偶数 从2开始遍历到num/2 对每个i，检查i和num-i是否都是素数 找到第一对满足条件的素数 通过指针返回结果 新知讲授 四 知识点1：指针应用实例 编程3：试编写函数fun，其功能是：为一个偶数寻找两个素数，这两个素数之和等于该偶数，并将这两个素数通过形参指针传回主函数。 #include <stdio.h> int isPrime(int n) // 素数判断 { int i; for (i = 2; i * i <= n; i++) if (n % i == 0) return 0; return n > 1; } void fun(int num, int *p1, int *p2) // 寻找素数对 { int i; for (i = 2; i <= num / 2; i++) if (isPrime(i) && isPrime(num - i)) { *p1 = i; *p2 = num - i; return; } *p1 = *p2 = 0; } // 未找到 main() { int p1, p2,i; int test[] = {8, 10, 20, 28, 100}; for (i = 0; i < 5; i++) { fun(test[i], &p1, &p2); printf("%d = %d + %d ", test[i], p1, p2); } } 新知讲授 四 知识点2：指针知识点小结 新知讲授 四 知识点2：指针知识点小结 指针（Pointer）是用于存放内存地址的特殊变量（这里的地址一般是指内存中另一个变量的位置）。“指针指向某个变量”即指针存放的是该变量的地址值。指针变量的命名规则同普通变量。 通常所说的指针类型是指它所指向的变量的数据类型。指针自身的类型其实是整型（但不能将一个整型数据赋给它），因为指针存放的都是内存地址，而内存地址一般都是正整数。内存地址的长度是一定的，不同类型的指针占用的存储空间也是一样的。 求地址运算符“&”返回操作数变量在内存中的地址，与变量的内容无关。 格式为：&变量 新知讲授 四 知识点2：指针知识点小结 运算符“*”返回操作数所指变量的值。 格式为： *指针变量 设指针变量p指向结构体变量dd，而year是dd的一个成员，则下面的3个表达式等价： 指针既可在定义时赋值（即初始化），也可在定义之后赋值。但需遵循“指针变量必须赋值后才能使用”。一个指针变量只准许存放指定类型变量的地址。一个指针变量允许存放哪种类型变量的地址取决于对它的类型说明。 dd.year ←→ (*p).year ←→ p->year 师生互动 五 指针"编程挑战赛" 题目：将数组a中的n个整数按相反顺序存放 函数原型：void reverse(int *a, int n); 要求：使用指针操作数组元素 算法设计思路 挑战规则 关键点：首尾交换，向中间靠拢 步骤： 定义指针p指向数组首元素 定义指针q指向数组末元素 while循环交换p和q p++，q--，直到p>=q 个人独立完成，10分钟 完成后提交代码到教学平台 随机抽取3位同学讲解 最佳实现将作为班级标准版本 随堂练习 六 1. 执行以下程序的输出是（ ） #include<stdio.h> main() { int a=20, *p1=&a, **p2=&p1; **p2 += 10; *p1 -= 5; printf("%d",a); } 答案：25 解析：**p2等价于a，先让a=30；*p1等价于a，再让a=30-5=25，核心考查二级指针解引用与一级指针的关联。 随堂练习 六 2.以下关于指针运算的描述，正确的是（ ） A. 不同类型指针可以直接进行减法运算 B. 指针变量可以与任意整数进行加减运算 C. 同类型指针相减，结果是两指针间的元素个数 D. 指针变量可以直接进行大于、小于的比较，与指向类型无关 答案：C 解析：A错误，不同类型指针运算无意义；B错误，指针只能加减整数，且需符合地址逻辑；D错误，只有指向同一数组/连续空间的同类型指针比较才有意义；C为指针运算核心规则。 随堂练习 六 3.若有int a[4]={1,3,5,7}, *p=a+1;，则表达式*(++p) - *(--p)的值是（ ） A. 0 B. 2 C. 4 D. 6 答案：A 解析：p初始指向a[1]；++p后指向a[2]，--p又指向a[1]；最终是a[1]-a[1]=0，考查指针自增自减的前置后置与运算顺序。 随堂练习 六 4.以下定义中，p的类型与其他三个完全不同的是（ ） A. int *(*p)[3]; B. int (*p)[3][4]; C. int *p[3][4]; D. int (*(*p)[3])[4]; 答案：C 解析：A 是指向 “int型指针数组（3 个元素）” 的指针；B 是指向 “3 行 4 列 int 数组” 的指针；C 是 3 行 4 列的 int型指针数组（本质是数组）；D 是指向 “指向 3 行 4 列 int 数组的指针数组” 的指针，ABD 均为指向数组的指针，C 是指针数组。 随堂练习 六 5.已知char str[]="test", *p="test";，以下操作不会出现编译 / 运行错误的是（ ） A. str[0]='T'; B. p[0]='T'; C. str="TEST"; D. p=strcat(p,"123"); 答案：A 解析：B 错误，p 指向常量字符串，不可修改；C 错误，数组名是地址常量，不能赋值；D 错误，常量字符串不可追加内容；A 正确，str 是字符数组，内容可修改。 随堂练习 六 6.已知struct Stu{int id; char name[8];} s[2]={{101,"Tom"},{102,"Jack"}}, *p=s;，则*(p->name + 2)的值是（ ） A. 'm' B. 'c' C. "m" D. 不确定 答案：A 解析：p->name等价于 s [0].name，指向 'T'；p->name+2指向 'm'，解引用为字符 'm'，考查结构体指针访问成员与字符数组指针运算结合。 随堂练习 六 7.以下代码片段中，存在逻辑错误且会导致运行异常的是（ ） A. int a=5, *p=&a; int *q=p; *q=10; B. int a[3]={1,2}, *p=a; p+=3; *p=5; C. int *p; *p=20; D. int a=10, *p=NULL; p=&a; 答案：C 解析：A 正确，同类型指针赋值后修改有效；B 是越界但不一定立即异常；C 错误，p 是野指针，未指向有效内存就解引用，必然运行异常；D 正确，先赋值 NULL 再指向变量，规范操作。 随堂练习 六 8.若有char *arr[]={"apple", "banana", "orange", "pear"}, **p=arr;，则*(*(p+2)+3)的值是（ ） A. 'n' B. 'g' C. 'a' D. 'e' 答案：B 解析：arr 是一级指针数组，p 是二级指针；p+2指向 arr [2]（"orange" 的地址）；*(p+2)是 "orange" 首地址，+3指向第 4 个字符 'g'，解引用即为 'g'，考查二级指针操作指针数组。 随堂练习 六 9.以下关于结构体指针的描述，错误的是（ ） A. 结构体指针可以指向结构体变量或结构体数组元素 B. 结构体指针通过->访问成员，优先级高于*和& C. 可以用malloc动态分配结构体内存，返回值需强制转为结构体指针 D. 结构体指针赋值时，只需保证指针类型一致，无需考虑结构体成员是否匹配 答案：D 解析：A、C 为结构体指针基础操作；B 正确，->优先级高于*和&；D 错误，不同结构体类型的指针不可随意赋值，即使成员数量相同，类型不匹配仍非法。 随堂练习 六 10.已知int a[5]={2,4,6,8,10}, *p=a;，以下表达式值为 6的是（ ） A. *(p+=2) B. *p+2 C. *p+2 D. *(p++)+2 答案：A 解析：A：p+=2 指向 a [2]，其引用为 6； 课堂小结 七 章节小结 七 谢谢 EV录屏5.4.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.4.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $