指针进阶

第2讲：指针进阶（指针与动态内存）

🔑 知识点讲解

动态内存分配（需 #include <stdlib.h>）：

malloc：分配内存
    int *p = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    
calloc：分配并初始化为0
    int *p = (int *)calloc(n, sizeof(int));
    
realloc：重新调整大小
    p = (int *)realloc(p, new_size * sizeof(int));
    
free：释放内存
    free(p);
    p = NULL;  // 避免野指针

⚠️ 常见错误：
1. 忘记 free -> 内存泄漏
2. free 后继续使用 -> 野指针（悬挂指针）
3. 重复 free -> 未定义行为
4. malloc 返回 NULL 未检查

指针的指针（二级指针）：
    int a = 10;
    int *p = &a;
    int **pp = &p;
    **pp == 10  // true

✏️ 练习：动态创建数组并排序

题目：动态分配一个长度为 n 的数组，输入数据后排序输出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int cmp(const void *a, const void *b) {
    return (*(int *)a) - (*(int *)b);
}

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    // 动态分配
    int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    if (arr == NULL) {
        printf("内存分配失败\n");
        return 1;
    }
    
    for (int i = 0; i < n; i++)
        scanf("%d", &arr[i]);
    
    // 排序（使用库函数 qsort）
    qsort(arr, n, sizeof(int), cmp);
    
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
    
    // 释放内存
    free(arr);
    arr = NULL;
    
    return 0;
}

---

// 动态分配一个长度为 n 的数组，输入数据后排序输出。
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
    int n=0;//用于分配数组大小
   printf("请输入数组大小：\n");
   scanf("%d",&n);
   int *arr=(int *)malloc(sizeof(int) * n);
   printf("请输入数据：\n");
   for(int i=0;i<n;i++){
    scanf("%d",arr+i);
   }
   //冒泡排序
   for(int k=0;k<n;k++)
   {
    for (int i = 0; i < n-1-k; i++)
    {
       if(arr[i]>arr[i+1]){
        int temp=arr[i];
        arr[i]=arr[i+1];
        arr[i+1]=temp;
       }
    }
    
   }
    printf("排序后的数组为：\n");
    for(int i=0;i<n;i++){
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    free(arr);
    return 0;
}

第3讲：结构体

🔑 知识点讲解

结构体可以将不同类型的数据组合在一起。

定义：
    struct Student {
        int id;
        char name[20];
        float score;
    };

使用：
    struct Student s1 = {1, "张三", 90.5};
    struct Student s2;
    s2.id = 2;
    strcpy(s2.name, "李四");  // 字符串不能直接=
    s2.score = 85.0;

结构体指针：
    struct Student *p = &s1;
    p->id        // 等价于 (*p).id
    p->score     // 箭头运算符

结构体数组：
    struct Student class[50];
    class[0].id = 1;

typedef 简化：
    typedef struct {
        int id;
        char name[20];
        float score;
    } Student;
    
    Student s1;  // 不需要写 struct 关键字

✏️ 练习：学生成绩管理

题目：定义学生结构体（学号、姓名、成绩），输入 n 个学生信息，按成绩从高到低排序输出。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    float score;
} Student;

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    Student stu[100];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d %s %f", &stu[i].id, stu[i].name, &stu[i].score);
    }
    
    // 冒泡排序，按成绩降序
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if (stu[j].score < stu[j + 1].score) {
                Student temp = stu[j];
                stu[j] = stu[j + 1];
                stu[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
    
    // 输出
    printf("%-5s %-10s %-6s\n", "学号", "姓名", "成绩");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%-5d %-10s %-6.1f\n", 
               stu[i].id, stu[i].name, stu[i].score);
    }
    
    return 0;
}

// 定义学生结构体（学号、姓名、成绩），输入 n 个学生信息，按成绩从高到低排序输出。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct student{
int id;
char name[100];
float score;
} students;

//定义返回参数
int cmp(const void *a,const void *b){
    students *s1=(students *)a;//强制类型转换
    students *s2=(students *)b;
    //按照成绩从高到低排序
    if(s1->score<s2->score){
        return 1;
        //返回1表示s1应该排在s2后面
    }else if(s1->score>s2->score){
        //返回-1表示s1应该排在s2前面
        return -1;
    }else{
        return 0;
    }
}

int main(){
    int n=0;
    printf("请输入学生人数：\n");
    scanf("%d",&n);
    //动态分配一个长度为 n 的学生数组，输入数据后排序输出。
    students *arr=(students *)malloc(sizeof(students)*n);
    printf("请输入学生信息（学号 姓名 成绩）：\n");
    for(int i=0;i<n;i++){
        scanf("%d %s %f",&arr[i].id,arr[i].name,&arr[i].score);
    }
    qsort(arr,n,sizeof(students),cmp);
    printf("排序后的学生信息为：\n");
    for(int i=0;i<n;i++){
        printf("%d %s %.2f\n",arr[i].id,arr[i].name,arr[i].score);
    }
    free(arr);
    return 0;
}

//实例输入：
//请输入学生人数：
//3
//请输入学生信息（学号 姓名 成绩）：
//1001 Alice 85.5
//1002 Bob 92.0
//1003 Charlie 78.0
//实例输出：
//排序后的学生信息为：
//1002 Bob 92.00
//1001 Alice 85.50
//1003 Charlie 78.00