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

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

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

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