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《指針與指針變量》作業一、選擇題
1. 在C語言中，以下哪種聲明方式定義了一個指針變量？
A. int p;
B. int p;
C. pointer p;
D. address p;
答案：A
解析：在C語言中，使用“類型 變量名”的方式定義一個指針變量。例如，“int p;”表示定義了一個指向整型數據的指針變量p。選項B定義的是一個整型變量，而選項C和D并不是C語言中的有效語法。
2. 以下關于指針的描述中，哪一項是正確的？
A. 指針是一種數據類型，用于存儲內存地址。
B. 指針只能存儲整數類型的數據。
C. 指針變量的值不能改變。
D. 指針變量可以直接訪問數組元素。
答案：A
解析：指針確實是一種數據類型，它用于存儲內存地址。選項B錯誤，因為指針可以存儲任何數據類型的地址；選項C錯誤，因為指針變量的值是可以改變的，它可以指向不同的內存地址；選項D雖然在某些情況下可以通過指針間接訪問數組元素，但直接訪問數組元素通常不通過指針進行。
3. 在C語言中，以下哪個表達式用于獲取指針所指向的值？
A. &p
B. p
C. p->value
D. p[0]
答案：B
解析：“p”用于獲取指針p所指向的值。選項A“&p”是取指針p的地址，而不是取它所指向的值；選項C“p->value”是結構體指針訪問結構體成員的方式；選項D“p[0]”是數組下標訪問方式，不適用于一般指針。
4. 以下關于指針運算的描述中，哪一項是正確的？
A. 兩個指針相加會得到一個新的指針。
B. 指針減去一個整數會得到一個新的指針。
C. 指針除以一個整數會得到一個新的指針。
D. 指針乘以一個整數會得到一個新的指針。
答案：B
解析：指針運算主要包括加減整數操作。兩個指針不能直接相加或相減，也不能進行乘除運算。選項B正確，指針減去一個整數（通常是另一個指針）會得到一個新的指針，這常用于計算兩個指針之間的元素個數。
5. 在C語言中，以下哪個函數用于動態分配內存？
A. scanf()
B. malloc()
C. printf()
D. free()
答案：B
解析：“malloc()”函數用于動態分配內存。選項A“scanf()”是輸入函數，用于從標準輸入讀取數據；選項C“printf()”是輸出函數，用于向標準輸出打印數據；選項D“free()”是釋放已分配內存的函數。
6. 以下關于指針和數組的關系描述中，哪一項是正確的？
A. 數組名本身就是一個指針。
B. 數組名加上索引就是數組元素的值。
C. 數組名加上索引就是數組元素的地址。
D. 數組名和指針沒有任何關系。
答案：C
解析：數組名加上索引得到的是數組元素的地址，而不是值。選項A錯誤，因為數組名本身并不是一個指針，盡管在某些上下文中它會被隱式轉換為指向數組首元素的指針；選項B錯誤，因為加上索引后得到的是地址而非值；選項D顯然錯誤，因為數組名和指針在很多情況下是有緊密聯系的。
7. 在C語言中，以下哪個表達式用于釋放已分配的內存？
A. delete p;
B. free(p);
C. release(p);
D. dispose(p);
答案：B
解析：“free(p)”函數用于釋放之前通過“malloc()”、“calloc()”或“realloc()”函數分配的內存。選項A“delete p;”是C++中的刪除操作符，不適用于C語言；選項C和D并不是C語言中的有效函數名。
8. 以下關于空指針的描述中，哪一項是正確的？
A. 空指針的值是0。
B. 空指針不能被賦值給其他指針。
C. 空指針不能參與算術運算。
D. 空指針總是指向有效的內存地址。
答案：A
解析：空指針的值是NULL（或0），表示不指向任何有效的內存地址。選項B錯誤，因為空指針可以被賦值給其他指針來表示該指針當前未指向任何有效內存；選項C錯誤，因為空指針可以參與某些特定的算術運算，如與另一指針相減得到它們之間的元素個數；選項D顯然錯誤，因為空指針不指向任何有效的內存地址。
二、填空題
1. 在C語言中，_______關鍵字用于聲明一個指針變量。
答案：
解析：在C語言中，星號（）關鍵字用于聲明一個指針變量。例如，“int p;”表示定義了一個指向整型數據的指針變量p。
2. 在C語言中，_______運算符用于獲取指針所指向的值。
答案：
解析：“”運算符用于獲取指針所指向的值。例如，如果p是一個指針，那么“p”就是p所指向的值。
3. 在C語言中，_______運算符用于獲取變量的地址。
答案：&
解析：“&”運算符用于獲取變量的地址。例如，“&a”會返回變量a的內存地址。
4. 在C語言中，_______函數用于動態分配內存。
答案：malloc
解析：“malloc()”函數用于動態分配指定大小的內存空間，并返回一個指向該內存起始地址的指針。
5. 在C語言中，_______函數用于釋放已分配的內存。
答案：free
解析：“free()”函數用于釋放之前通過“malloc()”、“calloc()”或“realloc()”函數分配的內存空間。傳入的參數必須是這些函數返回的有效指針。
6. 在C語言中，_______常量表示空指針。
答案：NULL
解析：“NULL”常量表示空指針，即不指向任何有效內存地址的指針。在C語言中，它通常定義為0或(void )0。
7. 在C語言中，指針可以進行算術運算，例如加上一個_______。
答案：整數
解析：在C語言中，指針可以進行算術運算，特別是加上或減去一個整數。這種運算常用于遍歷數組或計算兩個指針之間的元素個數。
8. 在C語言中，兩個指針之間可以通過_______運算符來計算它們之間的距離（以元素為單位）。
答案：-
解析：在C語言中，可以使用“-”運算符來計算兩個指針之間的距離（以元素為單位）。這在處理數組或鏈表等數據結構時非常有用。
9. 在C語言中，如果一個指針被賦值為_______，則表示它不再指向任何有效的內存地址。
答案：NULL
解析：在C語言中，如果一個指針被賦值為“NULL”，則表示它不再指向任何有效的內存地址。這是一種常見的做法來初始化指針或表示指針已經無效。
10. 在C語言中，當使用完動態分配的內存后，應該使用_______函數來釋放它，以防止內存泄漏。
答案：free
解析：在C語言中，當使用完動態分配的內存后，應該使用“free()”函數來釋放它。這是防止內存泄漏的重要步驟之一。如果不釋放已分配的內存，當程序結束時可能會導致系統資源耗盡或其他問題。
簡答題：
1. 定義指針并解釋其基本概念。
答案： 指針是一個變量，其值為另一個變量的地址，即內存位置的直接地址。指針提供了一種間接訪問變量的方式。通過指針，程序可以操作內存中的數據而無需直接引用變量名。
2. 區分指針變量和普通變量。
答案： 指針變量存儲的是內存地址，而普通變量存儲的是實際的值。指針變量可以指向不同類型的數據，而普通變量只能存儲特定類型的數據。
3. 解釋指針運算符``和`&`的用途。
答案： ``運算符用于訪問指針指向的值（解引用），而`&`運算符用于獲取變量的地址（取地址）。例如，`int p`聲明了一個指向整數的指針，`p`表示訪問該指針指向的整數值，而`&x`表示獲取變量`x`的地址。
4. 描述空指針和野指針的區別。
答案： 空指針是賦值為`NULL`的指針，表示不指向任何有效的內存地址。野指針是未初始化或被賦予無效地址的指針，使用它可能導致未定義行為。
5. 解釋什么是懸掛指針以及如何避免。
答案： 懸掛指針是指指針指向的內存已經被釋放或收回，但指針仍然持有原來的地址。這可能導致意外的程序崩潰或數據損壞。避免懸掛指針的方法包括在使用完動態分配的內存后及時釋放，并將指針設置為`NULL`。
論述題：
1. 分析指針在C/C++中的作用及其對內存管理的影響。
答案： 在C/C++中，指針是一種強大的工具，它允許程序員直接操作內存。通過指針，可以實現動態內存分配、數組遍歷、函數參數傳遞等多種功能。指針的使用提高了程序的靈活性和效率，但也增加了內存管理的復雜性。不當的指針操作可能導致內存泄漏、野指針等問題，因此需要謹慎處理指針的生命周期，確保正確分配和釋放內存資源。
2. 探討指針與數組的關系以及如何使用指針操作數組。
答案： 在C/C++中，數組名實際上是一個指向數組首元素的指針。這意味著可以使用指針算術來訪問數組元素。例如，如果有一個整數數組`int arr[10]`，則可以通過`arr[i]`或`(arr + i)`來訪問第`i`個元素。這種關系使得指針成為處理數組的強大工具，尤其是在需要動態調整數組大小或實現多維數組時。
3. 比較指針和引用的區別及它們在函數參數傳遞中的用法。
答案： 指針和引用都是C++中用于間接引用其他變量的工具，但它們有本質的區別。指針是一個變量，存儲的是另一個變量的地址；而引用是一個別名，它是某個已存在變量的另一個名字。在函數參數傳遞中，使用指針可以傳遞動態分配的內存或可選參數，而引用通常用于傳遞大對象以避免拷貝開銷。此外，指針可以被重新賦值以指向不同的對象，而引用一旦初始化就不能再改變指向。
4. 討論智能指針在現代C++中的應用及其優勢。
答案： 智能指針是C++11引入的一種資源管理工具，它封裝了原始指針并自動管理內存。當智能指針離開作用域時，它會自動刪除所指向的對象，從而避免了內存泄漏的問題。智能指針還可以被轉換為原始指針，以便與傳統代碼兼容。使用智能指針的優勢包括簡化內存管理、防止懸掛指針和野指針、以及提供異常安全的接口。智能指針特別適用于管理動態分配的資源，如動態數組、容器元素等。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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