【C语言】指针进阶

简介: 【C语言】指针进阶

我们知道了指针的概念:


1. 指针就是个变量,用来存放地址,地址唯一标识一块内存空间。

2. 指针的大小是固定的 4/8 个字节( 32 位平台 /64 位平台)。

3. 指针是有类型,指针的类型决定了指针的 +- 整数的步长,指针解引用操作的时候的权限。

4. 指针的运算。


        本章节我们来讨论指针的高阶用法


一、字符指针


在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;

😍一般使用:

            

int main()
{
    char ch = 'w';
    char *pc = &ch;
    *pc = 'w';
    return 0;
}


😀还有一种使用方式如下:

       

int main
{
    char* pstr = "hello bit.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗?
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}


🫡代码 char* pstr = "hello bit." ; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr 里

了,但是 / 本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了 pstr 中.

ce0c0f57e0ac4aa4ba00b291a18a4835.png


😀上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。

😍那就有可这样的面试题:

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
    char *str3 = "hello bit.";
    char *str4 = "hello bit.";
    if(str1 ==str2)
 printf("str1 and str2 are same\n");
    else
 printf("str1 and str2 are not same\n");
    if(str3 ==str4)
 printf("str3 and str4 are same\n");
    else
 printf("str3 and str4 are not same\n");
    return 0;
}


结果:

2a619cc8b48d48e286624b8f4a49d716.png


这里 str3 和 str4 指向的是一个 同一个常量字符串 。 C/C++ 会把常量字符串存储到单独的一个内存区域,当几个指针。指向同一个字符串的时候,他们实际会 指向同一块内存 。但是用相同的常量字符串去初始 化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以 str1 和 str2 不同, str3 和 str4 不同。


二、指针数组


在初识指针我们也学了指针数组,指针数组是一个存放指针的数组。


三、数组指针

      😀 数组指针的定义


🫡 数组指针是指针?还是数组?

     

       答案是: 指针 。

     

       整形指针:int * pint ; 能够指向整形数据的指针.浮点型指针: float * pf ; 能够 指向浮点型数据的指针. 那数组指针应该是:能够指向数组的指针。

       😐下面代码哪个是数组指针?

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么?


解释:

           

int ( * p )[ 10 ];

// 解释: p 先和 * 结合,说明 p 是一个指针变量,然后指着指向的是一个大小为 10 个整型的数组。所以 p 是一个指针,指向一个数组,叫数组指针。

// 这里要注意: [] 的优先级要高于 * 号的,所以必须加上()来保证 p 先和 * 结合。


&数组名VS数组名

对于下面的数组:

int arr[10];
#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  printf("%p\n", arr);
  printf("%p\n", &arr);
  return 0;
}


运行结果如下:

e11886ec3bb74815826af540901fe0d1.png


可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。


四、数组指针的使用


  🫡那数组指针是怎么使用的呢?


       😀既然数组指针指向的是数组,那数组指针中存放的应该是数组的地址。

     

       看代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
    //但是我们一般很少这样写代码
    return 0;
}

一个数组指针的使用:

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}
void print_arr2(int (*arr)[5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}
int main()
{
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   print_arr1(arr, 3, 5);
    //数组名arr,表示首元素的地址
    //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行
    //所以这里传递的arr,其实相当于第一行的地址,是一维数组的地址
    //可以数组指针来接收
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}


五、函数指针数组


🫡数组是一个存放相同类型数据的存储空间,那我们已经学习了指针数组,比如:

     

int *arr[10];
//数组的每个元素是int*

😐那要把函数的地址存到一个数组中,那这个数组就叫函数指针数组,那函数指针的数组如何定义呢?

       

int (*parr1[10]])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];


😐答案是: parr1 parr1 先和 [] 结合,说明 parr1 是数组,数组的内容是什么呢?

       😊是 int (*)() 类型 的函数指针。

函数指针数组的用途: 转移表

例子:(计算器)

#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
  {
    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)
    {
    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;
}


六、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 ;

如何定义?

void test(const char* str)
{
  printf("%s\n", str);
}
int main()
{
  //函数指针pfun
  void (*pfun)(const char*) = test;
  //函数指针的数组pfunArr
  void (*pfunArr[5])(const char* str);
  pfunArr[0] = test;
  //指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
  void (*(*ppfunArr)[10])(const char*) = &pfunArr;
  return 0;
}

七、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。

qsort 函数的使用:

#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    int i = 0;
    qsort(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;
}


😀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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