实验一百一十三：通过指针间接地修改身高

在VS中新建项目11-3-1.c：

/*

   通过指针间接地修改身高

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void cmp(int* height)

{

    if (*height < 178)

    {

        *height = 178;

    }

}

int main(void)

{

    int n_XiaoMing = 176;

    //如果小明身高小于178，则该为178

    cmp(&n_XiaoMing);

    printf("小明的身高:%d\n", n_XiaoMing);

    system("pause");

    return 0;

}

●运行结果：

小明的身高:178

请按任意键继续. . .

●代码分析：

首先分析main函数：定义了一个变量n_XiaoMing；并给n_XiaoMing赋初始值176；紧接着执行cmp函数，cmp(&n_XiaoMing);传递给cmp函数的实参是n_XiaoMing 的地址，形参int* height接收，此时指针*height指向了n_XiaoMing。这里*height可以看作是n_XiaoMing的别名。

若*height的值小于178，就执行*height = 178；这个操作，也就是把178赋值给*height，也相当于对n_XiaoMing进行赋值。如图11-4所示：

图11-4 函数调用中指针的传递

我们可以通过分析反汇编代码验证：

void cmp(int* height)

{

00401820  push        ebp 

00401821  mov         ebp,esp 

… 

    if (*height < 178)

00401848  mov         eax,dword ptr [height]  ;取出身高

0040184B  cmp         dword ptr [eax],0B2h 

00401851  jge         cmp+3Ch (040185Ch) 

    {

        *height = 178;

00401853  mov         eax,dword ptr [height]  ;取出身高

00401856  mov         dword ptr [eax],0B2h   ;修改身高为178

    }

}

0040185C  pop         edi 

0040185D  pop         esi 

0040185E  pop         ebx 

0040185F  add         esp,0C0h 

00401865  cmp         ebp,esp 

00401867  call        __RTC_CheckEsp (0401221h) 

    }

}

0040186C  mov         esp,ebp 

0040186E  pop         ebp 

0040186F  ret 

int main(void)

{

… 

    int n_XiaoMing = 176;

004018C2  mov         dword ptr [n_XiaoMing],0B0h 

    //如果小明身高小于178，则该为178

    cmp(&n_XiaoMing);

004018C9  lea         eax,[n_XiaoMing]  堆栈传递实参- n_XiaoMing变量地址

004018CC  push        eax 

004018CD  call        _cmp (040132Ah) 函数调用

004018D2  add         esp,4 

    printf("小明的身高:%d\n", n_XiaoMing);

004018D5  mov         eax,dword ptr [n_XiaoMing] 

004018D8  push        eax 

004018D9  push        offset string "\xd0\xa1\xc3\xf7\xb5\xc4\xc9\xed\xb8\xdf:%d\n" (0407B30h) 

004018DE  call        _printf (040104Bh) 

004018E3  add         esp,8 

    system("pause");

004018E6  mov         esi,esp 

    system("pause");

004018E8  push        offset string "pause" (0407B44h) 

004018ED  call        dword ptr [__imp__system (040B168h)] 

004018F3  add         esp,4 

004018F6  cmp         esi,esp 

004018F8  call        __RTC_CheckEsp (0401221h) 

    return 0;

004018FD  xor         eax,eax 

}

    cmp(int* height)函数调用时传递的实参为0x0054fcf4为变量n_XiaoMing的地址，即int* height形参0x0054fc20地址处存储的值0x0054fcf4。

00401853  mov eax,dword ptr [height]  ;取出身高

00401856  mov dword ptr [eax],0B2h   ;修改身高为178

    注意这两条语句，第一条语句先从height地址（0x0054fc20）处存储的值0x0054fcf4存入eax。第二条语句再将修改后的值178存入eax（0x0054fcf4）地址处。

总结

如果指针作为函数的参数，修改参数就相当于对传进来的实参进行修改。传入的是指针，但操作的是指针指向的对象进行操作，比如代码中：int* height指向的对象是&n_XiaoMing,间接的对n_XiaoMin进行操作。我们将函数的地址传参称为引用调用，被调函数可以直接修改主调函数的原值。

实验一百一十四：将用户输入的整数进行交换

在VS中新建项目11-3-2.c：

/*

   将用户输入的整数进行交换

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void swap(int* px, int* py)

{

    int temp = *px;

    *px = *py;

    *py = temp;

}

int main(void)

{

    int n_x;

    int n_y;

    printf("请输入两个整数:\n");

    printf("第一个整数n_x:\t");

    scanf_s("%d", &n_x);

    printf("第二个整数n_y:\t");

    scanf_s("%d", &n_y);

    swap(&n_x, &n_y);

    printf("交换后的结果：\n");

    printf("n_x:%d\n", n_x);

    printf("n_y:%d\n", n_y);

    system("pause");

    return 0;

}

●运行结果：

请输入两个整数:

第一个整数n_x:  1

第二个整数n_y:  2

交换后的结果：

n_x:2

n_y:1

请按任意键继续. . .

●代码分析：

swap(&n_x,&n_y);

传入实参&n_x,&n_y;

实现两个数进行交换的动作在swap函数里处理的，

void swap(int* px,int* py)  

{

       int temp = *px;  //定义一个变量temp，存放*px的数据

    *px = *py;       //把*py的数据赋值给*px,此时*px 的数据与*py的数据相同

       *py = temp;    //temp存放的是*px的数据，把temp的数据给*py,此时完成交换。

}

在前面我们已经介绍了，指针与数组之间的互相转换，这里将介绍把数组的内容传递给函数，那么该如何传递呢？我们知道数组名就是地址，因此，只要把数组名及数组的长度传给函数就可以了，我们来做一个实验。

实验一百一十五：函数使用数组名作为形参

在VS中新建项目11-3-3.c：

/*

   函数使用数组名作为形参

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void Array(int* pArr, int len)

{

    for (int i = 0; i < len; i++)

    {

        printf("arr[%d] = %d\n", i, *(pArr + i));

    }

}

int main(void)

{

    int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };

    Array(arr, 5);

    system("pause");

    return 0;

}

●运行结果：

arr[0] = 1

arr[1] = 2

arr[2] = 3

arr[3] = 4

arr[4] = 5

请按任意键继续. . .

●代码分析：

Array(arr,5);//这是传递的arr数组名，也就是数组起始地址，5是数组的长度。

void Array(int* pArr,int len) //使用int* pArr接收数组地址，int len = 5

{

    for( int i = 0;i < len; i++)  //遍历数组

    {

//通过数组首地址+偏移的方式获取到数组中每一个元素。

        printf("arr[%d] = %d\n",i,*(pArr+i));

    }

}

实验一百一十六：函数使用指针作为形参

在VS中新建项目11-3-4.c：

/*

   函数使用指针作为形参

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void sortArr(int* pArr, int len)

{//控制循环轮数（数组长度-1）轮

    for (int i = 0; i < len - 1; i++)

    {//控制每轮次数//（数组长度-1）-当前轮数

        for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)

        {

            if (*(pArr + j) > *(pArr + j + 1))

            {

                //使用冒泡排序算法

                int temp = *(pArr + j);

                *(pArr + j) = *(pArr + j + 1);

                *(pArr + j + 1) = temp;

            }

        }

    }

}

void printArr(int* pArr, int len)

{

    for (int i = 0; i < len; i++)

    {

        printf("arr[%d]=%d\n", i, *(pArr + i));

    }

}

int main(void)

{

    int arr[10] = { 4,2,8,11,3,6,9,33,23,15 };

    sortArr(arr, 10);

    printArr(arr, 10);

    system("pause");

    return 0;

}

●运行结果：

arr[0]=2

arr[1]=3

arr[2]=4

arr[3]=6

arr[4]=8

arr[5]=9

arr[6]=11

arr[7]=15

arr[8]=23

arr[9]=33

请按任意键继续. . .

●代码解析：

sortArr函数是对数组进行从小到大的顺序排序；

printfArr函数是对数组进行遍历输出的操作；

sortArr函数使用了冒泡排序算法，此处冒泡排序的算法请读者尝试理解，我们将在第十四章详细讲解。

思考

请读者思考sortArr函数和printfArr函数中的形参int* pArr是否与数组名pArr[]形式的形参是否完全等价呢？

       数组名pArr[]表示的是数组的起始地址，即第0个数组元素pArr[0]的地址。

       而int* pArr指针存储的是数组起始地址，使用前需要使用解运算符‘*’取出数组元素地址处的值。二者的区别如图11-5所示：

图11-5 指针形参与数组名形参

在C语言里，允许函数的返回值是一个指针，我们称这样的函数为指针函数。

指针函数： 当一个函数声明其返回值为一个指针时，实际上就是返回一个地址给调用函数，以用于需要指针或地址的表达式中。

格式：

类型说明符* 函数名（参数）

实验一百一十七：指针作为函数的返回值

在VS中新建项目11-3-5.c：定义一个函数pFun，用来比较两个数的大小，并返回比较的结果。

/*

   指针作为函数的返回值

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int* pFun(int* px, int* py)//定义了一个指针函数，接收传入的实参

{

    if (*px >= *py)//比较两个数的大小

        return px;

    else

        return py;

}

int main()

{

    int x, y, *p;

    printf("请输入两个整数:\n");

    scanf_s("%d", &x);

    scanf_s("%d", &y);

    p = pFun(&x, &y);//传入x，y的地址

    //p是接收pFun函数的返回结果，此时返回的是一个地址。

    printf("%d\n", *p);//使用*p是打印该地址里指向的值。

    system("pause");

    return 0;

}

●运行结果：

请输入两个整数:

1

2

2

请按任意键继续. . .

    ●代码分析：

    p = pFun(&x, &y);//传入x，y的地址

int* pFun(int* px, int* py)//定义了一个指针函数，接收传入的实参，函数返回值类型int*

    return px;或return py;//返回一个指针。

提示

【scanf函数遗留的问题：

在刚接触scanf函数时，我们已经在使用“&”取地址符，在接触时，由于没有介绍指针这个概念，此处我们来理解scanf函数是怎么运作的。

scanf函数是为主调函数中定义的对象保存的值，假如它只接收到变量的值，是无法进行保存的，scanf函数接收的是指针（指向对象的地址），由该指针指向的对象保存我们从键盘上键入的值。

scanf("%d",&x);

004010B5   lea         eax,[ebp-4]

首先读取[ebp-4]里的内容给eax,也就是ebp-4的地址

004010B8   push        eax

将地址压入堆栈

004010B9   push        offset string "%d" (00420020)

%d压入堆栈

004010BE   call        scanf (0040da90)

调用scanf函数

004010C3   add         esp,8

最后以把 存放该地址指向的内容以%d的形式输出。这就是scanf函数。】

上述代码中，我们使用的函数是scanf_s，这是scanf函数的安全形式，scanf_s函数只有当参数是字符串时，需要再增加一个存放字符串缓冲区长度的参数，防止缓冲区大小不足时发生溢出。如果参数是其他数据类型，则二者参数不变。下面是两个函数的原型：

int scanf(const char * restrict format,...); 函数调用scanf("%d %d",&a,&b);

int scanf_s(const char * restrict format, . . . ); 函数调用scanf_s("%c", &c, 1);

总结

指针是灵活多变的，但只要我们知道它每一步都去做了什么，哪里改变了，为什么改变，围绕这三个问题展开分析，只要想明白这些，那么指针对你来说就不是什么难事了。每当我们对于指针认识模糊的时候，请将“指针”两个字改为“地址”，再次尝试怎样理解。

练习

1、下面代码实现：调用_A111改变main里的x的值。

int _A111(int* x){

    }

void main(){

int x = 0;

//调用_A111

_A111();

}

1. 把数组 arr[5]={1,2,3,4,5};作为函数的参数传递，并逆序输出数组元素。
2. 输入10个数，存入一个数组，并找出数组中的最大值。（请用指针相关的知识）。
3. 判断某个值是否在该数组中(数组已经排好序)：｛2，3，6，8，11，13，16，17，20，22｝（ 要求：请使用指针相关知识，尽可能高效，提示：二分查找）。