实验5 C语言指针应用编程
1. 实验任务1
task1_1.c
#include <stdio.h> #define N 5 void input(int x[], int n); void output(int x[], int n); void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax); int main() { int a[N]; int min, max; printf("录入%d个数据:\n", N); input(a, N); printf("数据是: \n"); output(a, N); printf("数据处理...\n"); find_min_max(a, N, &min, &max); printf("输出结果:\n"); printf("min = %d, max = %d\n", min, max); return 0; } void input(int x[], int n) { int i; for(i = 0; i < n; ++i) scanf("%d", &x[i]); } void output(int x[], int n) { int i; for(i = 0; i < n; ++i) printf("%d ", x[i]); printf("\n"); } void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax) { int i; *pmin = *pmax = x[0]; for(i = 0; i < n; ++i) if(x[i] < *pmin) *pmin = x[i]; else if(x[i] > *pmax) *pmax = x[i]; }
问题1：函数 find_min_max 实现的功能是找出数组中的最小值和最大值
问题2：执行到line45时，指针变量pmin、pmax分别指向主函数中的变量min和max
task1_2.c
#include <stdio.h> #define N 5 void input(int x[], int n); void output(int x[], int n); int *find_max(int x[], int n); int main() { int a[N]; int *pmax; printf("录入%d个数据:\n", N); input(a, N); printf("数据是: \n"); output(a, N); printf("数据处理...\n"); pmax = find_max(a, N); printf("输出结果:\n"); printf("max = %d\n", *pmax); return 0; } void input(int x[], int n) { int i; for(i = 0; i < n; ++i) scanf("%d", &x[i]); } void output(int x[], int n) { int i; for(i = 0; i < n; ++i) printf("%d ", x[i]); printf("\n"); } int *find_max(int x[], int n) { int max_index = 0; int i; for(i = 0; i < n; ++i) if(x[i] > x[max_index]) max_index = i; return &x[max_index]; }
问题1：函数 find_max 的功能是返回最大值所在元素的地址
问题2：不可以。修改后指向的是局部变量ptr的地址，返回的指针指向无效的内存地址。
2. 实验任务2
task2_1.c
#include <stdio.h> #include <string.h> #define N 80 int main() { char s1[N] = "Learning makes me happy"; char s2[N] = "Learning makes me sleepy"; char tmp[N]; printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n"); printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1)); printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1)); printf("\nbefore swap: \n"); printf("s1: %s\n", s1); printf("s2: %s\n", s2); printf("\nswapping...\n"); strcpy(tmp, s1); strcpy(s1, s2); strcpy(s2, tmp); printf("\nafter swap: \n"); printf("s1: %s\n", s1); printf("s2: %s\n", s2); return 0; }
问题1：数组s1的大小是80字节； sizeof(s1) 计算的是s1所占的字节数；strlen(s1) 统计的是s1中字符的个数，不包括字符串末尾的空字符‘\0’
问题2：不能。在C语言中，数组一旦定义后，不能通过赋值语句整体赋值。char s1[N] = "Learning makes me happy";这种初始化形式是合法的，但对于已经定义的数组，像s1 = "Learning makes me happy";这种赋值是非法的。
问题3：line19-21执行后，字符数组s1和s2中的内容交换了
task2_2.c
#include <stdio.h> #include <string.h> #define N 80 int main() { char *s1 = "Learning makes me happy"; char *s2 = "Learning makes me sleepy"; char *tmp; printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n"); printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1)); printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1)); printf("\nbefore swap: \n"); printf("s1: %s\n", s1); printf("s2: %s\n", s2); printf("\nswapping...\n"); tmp = s1; s1 = s2; s2 = tmp; printf("\nafter swap: \n"); printf("s1: %s\n", s1); printf("s2: %s\n", s2); return 0; }
问题1：指针变量s1中存放的是"Learning makes me happy‘字符串的首地址；sizeof(s1) 计算的是指针变量s1本身所占的内存大小；strlen(s1) 统计的是s1中字符的个数，不包括字符串末尾的空字符‘\0’
问题2：可以。第一种写法在声明变量的同时进行初始化，而第二种写法是先声明后赋值。
问题3：line19-line21，交换的是指针变量s1和s2的值；字符串常量"Learning makes me happy"和字符串常量"Learning makes me sleepy"在内存中没有交换
3. 实验任务3
#include <stdio.h> int main() { int x[2][4] = {{1, 9, 8, 4}, {2, 0, 4, 9}}; int i, j; int *ptr1; // 指针变量，存放int类型数据的地址 int(*ptr2)[4]; // 指针变量，指向包含4个int元素的一维数组 printf("输出1: 使用数组名、下标直接访问二维数组元素\n"); for (i = 0; i < 2; ++i) { for (j = 0; j < 4; ++j) printf("%d ", x[i][j]); printf("\n"); } printf("\n输出2: 使用指针变量ptr1(指向元素)间接访问\n"); for (ptr1 = &x[0][0], i = 0; ptr1 < &x[0][0] + 8; ++ptr1, ++i) { printf("%d ", *ptr1); if ((i + 1) % 4 == 0) printf("\n"); } printf("\n输出3: 使用指针变量ptr2(指向一维数组)间接访问\n"); for (ptr2 = x; ptr2 < x + 2; ++ptr2) { for (j = 0; j < 4; ++j) printf("%d ", *(*ptr2 + j)); printf("\n"); } return 0; }
int (*ptr)[4]; 中，标识符ptr表示的语义是一个指向包含4个int类型元素的数组的指针。
int *ptr[4]; 中，标识符ptr表示的语义是一个包含4个int指针的数组。
4. 实验任务4
#include <stdio.h> #define N 80 void replace(char *str, char old_char, char new_char); // 函数声明 int main() { char text[N] = "Programming is difficult or not, it is a question."; printf("原始文本: \n"); printf("%s\n", text); replace(text, 'i', '*'); // 函数调用 注意字符形参写法，单引号不能少 printf("处理后文本: \n"); printf("%s\n", text); return 0; } void replace(char *str, char old_char, char new_char) { int i; while(*str) { if(*str == old_char) *str = new_char; str++; } }
1. 函数 replace 的功能是将传入的字符串 str 中指定的字符 old_char 替换为字符 new_char 。
2. line24, 圆括号里循环条件可以写成 *str != '\0'
5. 实验任务5
#include <stdio.h> #define N 80 char *str_trunc(char *str, char x); int main() { char str[N]; char ch; while(printf("输入字符串: "), gets(str) != NULL) { printf("输入一个字符: "); ch = getchar(); printf("截断处理...\n"); str_trunc(str, ch); printf("截断处理后的字符串: %s\n\n", str); getchar(); } return 0; } char *str_trunc(char *str, char x) { int i = 0; while (str[i]!= '\0') { if (str[i] == x) { str[i] = '\0'; break; } i++; } return str; }
去掉main函数line18 getchar(); ，重新编译、运行，此时多组输入时，结果有什么不同：当下一次循环执行ch = getchar();时，它会读取到上一次留下的换行符，而不是用户新输入的字符；line18在这里起到的作用是清除输入缓冲区中换行符的作用，确保下一次getchar()能够正确获取用户输入的字符。
6. 实验任务6
#include <stdio.h> #include <string.h> #define N 5 int check_id(char *str); int main() { char *pid[N] = {"31010120000721656X", "3301061996X0203301", "53010220051126571", "510104199211197977", "53010220051126133Y"}; int i; for (i = 0; i < N; ++i) if (check_id(pid[i])) printf("%s\tTrue\n", pid[i]); else printf("%s\tFalse\n", pid[i]); return 0; } int check_id(char *str) { int len = strlen(str); if (len!= 18) { return 0; } int i; for (i = 0; i < len - 1; i++) { if (!('0' <= str[i] && str[i] <= '9')) { return 0; } } char lastChar = str[len - 1]; if (lastChar == 'X') { return 1; } else if ('0' <= lastChar && lastChar <= '9') { return 1; } else { return 0; } }
7. 实验任务7
#include <stdio.h> #define N 80 void encoder(char *str, int n); void decoder(char *str, int n); int main() { char words[N]; int n; printf("输入英文文本: "); gets(words); printf("输入n: "); scanf("%d", &n); printf("编码后的英文文本: "); encoder(words, n); printf("%s\n", words); printf("对编码后的英文文本解码: "); decoder(words, n); printf("%s\n", words); return 0; } void encoder(char *str, int n) { while (*str!= '\0') { if ((*str >= 'a' && *str <= 'z') || (*str >= 'A' && *str <= 'Z')) { if (*str >= 'a' && *str <= 'z') { *str = ((*str - 'a') + n) % 26 + 'a'; } else if (*str >= 'A' && *str <= 'Z') { *str = ((*str - 'A') + n) % 26 + 'A'; } } str++; } } void decoder(char *str, int n) { while (*str!= '\0') { if ((*str >= 'a' && *str <= 'z') || (*str >= 'A' && *str <= 'Z')) { if (*str >= 'a' && *str <= 'z') { *str = ((*str - 'a') - n + 26) % 26 + 'a'; } else if (*str >= 'A' && *str <= 'Z') { *str = ((*str - 'A') - n + 26) % 26 + 'A'; } } str++; } }
8. 实验任务8
#include <stdio.h> #include <string.h> int main(int argc, char *argv[]) { int i, j; char *temp; for (i = 0; i < argc - 1; i++) { for (j = 0; j < argc - i - 1; j++) { if (strcmp(argv[j], argv[j + 1]) > 0) { temp = argv[j]; argv[j] = argv[j + 1]; argv[j + 1] = temp; } } } for (i = 1; i < argc; ++i) { printf("hello, %s\n", argv[i]); } return 0; }
