C语言最难的指针详解进阶

简介: C语言最难的指针详解进阶

1.字符指针


字符指针:指向字符型数据的指针变量。

每个字符串在内存中都占用一段连续的存储空间,并有唯一确定的首地址。

即将字符串的首地址赋值给字符指针,可让字符指针指向一个字符串。

一段代码说明一切

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "hello";
    const char *str3 = "hello.";//字符指针
    const char *str4 = "hello.";//字符指针
    if(str1 ==str2)
 printf("str1 and str2 are same\n");
    else
 printf("str1 and str2 are not same\n");
 //结果是不相等,地址是不一样的
    if(str3 ==str4)
 printf("str3 and str4 are same\n");
    else
 printf("str3 and str4 are not same\n");
 //结果相等,地址一样,当第一个定义后,第二个就不再申请空间      
 return 0; 
}

2.指针数组

arr先与 [ ] 结合,所以arr是一个数组,类型为int *

1. int* arr1[10]; //整形指针的数组
2. char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
3. char **arr3[5];//二级字符指针的数组


3.数组指针

3.1什么是数组指针??

arr先与*结合,所以P是一个指针变量,类型为int (* ) [10],大小为4*10字节

int (*p)[10];


3.2数组指针的用处

知道用处之前我们首先要先了解&arr和arr


共同点:打印出来都是数组首元素的地址


不同点:&arr表示的是整个数组的地址,但arr是首元素的地址


例如:(&arr+1)表示直接越过了整个数组,而(arr+1)表示数组中第二个元素的地址


知道这些后我们就可以想到指针数组的用处:


指针数组是用来存放数组地址的指针,可以通过加减控制

//思考一下这些的区别:
int arr[5];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10])[5];


4. 数组传参和指针传参

4.1一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok?
{}//ok
void test(int arr[10])//ok?
{}//ok
void test(int *arr)//ok?
{}//ok
void test2(int *arr[20])//ok?
{}//no
void test2(int **arr)//ok?
{}//no
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int *arr2[20] = {0};
 test(arr);
 test2(arr2);
}

4.2二维数组

void test(int arr[3][5])//ok?
{}//ok,    但是不建议这样写,比较麻烦
void test(int arr[][])//ok?
{}//no,    数组列数不可以省略
void test(int arr[][5])//ok?
{}//ok,    可以省略行但不能省略列,推荐写法
//总结:二维数组传参,函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组,可以不知道有多少行,但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int *arr)//ok?
{}//no,    二维数组数组名是数组第一行的地址,而一个整型指针是存不下一个一行数组地址的
void test(int* arr[5])//ok?
{}//no,    arr不是指针,arr先于[5]结合,是一个数组
void test(int (*arr)[5])//ok?
{}//ok,    大小为5*int的数组指针,可以存下整行的地址
void test(int **arr)//ok?
{}//no,    二级指针用来存放一级指针的地址,大小也为int所以存不下
int main()
{
 int arr[3][5] = {0};
 test(arr);
}

4.3一级指针传参

#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz) {
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d\n", *(p+i));
 }
}
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 int *p = arr;//p为arr的首地址,大小是int
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//数组元素个数的计算不能在函数内部
 //一级指针p,传给函数
 print(p, sz);
//当然 print(arr, sz)等价于print(p, sz);
 return 0; 
}

4.4二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr) 
{
 printf("num = %d\n", **ptr); 
}
int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);//传进去的是二级指针
 test(&p);//传进去的是一级指针的地址,与上面
 return 0; 
}

5.函数指针

5.1函数指针

int add(int a, int b)
{
  return a + b;
}
int main()
{
  int (*padd)(int,int) = add;
//这里就是定义了一个函数指针
//这个函数指针的类型是int (* )(int,int),变量是padd
//写的时候要注意指针类型的格式
  printf("%d",padd(1, 2));
  return 0;
}
void test()
{
  printf("hehe\n");
}
int main()
{
  void (*ptest)()=test;
//定义一个函数指针ptest
  ptest();//打印hehe
    test(); //打印hehe
//这里的ptest和test可以看作等价
  return 0;
}

5.2读懂这俩代码你就完全理解函数指针了

1. //代码1 
2. (*(void (*)())0)();
3. //代码2
4. void (*signal(int , void(*)(int)))(int);


6.函数指针数组

6.1什么是函数指针数组

可以类比指针数组进行理解,就是存放多个函数指针的数组,通过指针数组可以减少代码赘余

int (*parr1[10])();
//这就是函数指针数组
//在函数指针变量的后面加上 [ ]


6.2函数指针数组的作用

我们可以通过一个计算机实现的代码理解:

不用函数指针数组的情况(代码很长但看一眼就能明白很简单):

我们可以感受到明显的赘余,并且想添加新的功能比较麻烦


#include <stdio.h>
int add(int a, int b) {
 return a + b; }
int sub(int a, int b) {
 return a - b; }
int mul(int a, int b) {
 return a*b; }
int div(int a, int b) {
 return a / b; }
int main()
{
 int x, y;
 int input = 1;
    int ret = 0;
    do
   {//先做一个初始界面:
        printf( "*************************\n" );
        printf( " 1:add           2:sub \n" );
        printf( " 3:mul           4:div \n" );
        printf( "*************************\n" );
        printf( "请选择:" );
        scanf( "%d", &input);
        switch (input)//根据你的选择来判断做什么运算
       { case 1:
              printf( "输入操作数:" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = add(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 2:
              printf( "输入操作数:" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = sub(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 3:
              printf( "输入操作数:" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = mul(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 4:
              printf( "输入操作数:" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = div(x, y);
              printf( "ret = %d\n", ret);
              break;
        case 0:
                printf("退出程序\n");
 breark;
        default:
              printf( "选择错误\n" );
              break;
       }
 } while (input);
    return 0;
}
//当我们想新加入一个功能的时候
//首先要写一个函数,还要添加新的case比较麻烦

使用函数指针数组的情况:

#include <stdio.h>
int add(int a, int b) {
           return a + b; }
int sub(int a, int b) {
           return a - b; }
int mul(int a, int b) {
           return a*b; }
int div(int a, int b) {
           return a / b; }
int main()//可以看到main函数更加精炼
{ int x, y;
     int input = 1;
     int ret = 0;
     int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
//函数指针数组的使用
     while (input)
     {
          printf( "*************************\n" );
          printf( " 1:add           2:sub \n" );
          printf( " 3:mul           4:div \n" );
          printf( "*************************\n" );
          printf( "请选择:" );
      scanf( "%d", &input);
//关键代码:
          if ((input <= 4 && input >= 1))//input的范围,增加函数时只需要改动这里
         {
          printf( "输入操作数:" );
              scanf( "%d %d", &x, &y);
              ret = (*p[input])(x, y);
         }//只需要通过用户选择的输入的input就可以调用p[input]函数
          //如果增加新的功能,也不需要更改
          else
               printf( "输入有误\n" );
          printf( "ret = %d\n", ret);
     }
      return 0;
}

7. 指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针是一个 指针

指针指向一个 数组 ,数组的元素都是 函数指针


void test(const char* str) 
{
 printf("%s\n", str);
}
int main()
{
 void (*pfun)(const char*) = test;    //函数指针pfun
 void (*pfunArr[5])(const char* str);//函数指针的数组pfunArr
 pfunArr[0] = test;                //指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
 void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;//等式左右两边是等价的
 return 0; 
}

8. 回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个 函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。

回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。

例子:使用回调函数,模拟实现qsort(采用冒泡的方式)

#include <stdio.h>
int int_cmp(const void * p1, const void * p2) {
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
void _swap(void *p1, void * p2, int size) {
    int i = 0;
    for (i = 0; i< size; i++)
   {
        char tmp = *((char *)p1 + i);
       *(( char *)p1 + i) = *((char *) p2 + i);
       *(( char *)p2 + i) = tmp;
   }
}
void bubble(void *base, int count , int size, int(*cmp )(void *, void *))
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i< count - 1; i++)
   {
       for (j = 0; j<count-i-1; j++)
       {
            if (cmp ((char *) base + j*size , (char *)base + (j + 1)*size) > 0)
           {
               _swap(( char *)base + j*size, (char *)base + (j + 1)*size, size);
           }
       }
   }
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    //char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
    int i = 0;
    bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
    for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
   {
       printf( "%d ", arr[i]);
   }
    printf("\n");
    return 0; }


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