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前言
本篇重点介绍的是标题所示的关于指针的一些概念和应用
指针数组
指针数组就是存放指针的数组
例如下面的三个例子的理解
1.int* arr1[10];
2.char *arr2[4];
3.char **arr3[5];
理解的方法
我们可以理解为,解引用操作符的优先级最低,因此在上述的情况中,arr会首先和[]结合,而结合后就会作为一个数组,而数组中存储的内容就是int/char,于是上面的三条语句的意思分别就是存储整形指针的数组,存储一级字符指针的数组和存储二级字符指针的数组
数组指针
什么是数组指针?
首先明确,数组指针是指针
于是数组指针可以理解为是
有一个指针,它指向的是一个数组
那么怎么来进行表示?
具体来看下面的代码
int *arr1[10];
int (*arr)[10];
那么这两个有什么区别?怎么看待这两个语句?
我们可以理解为*的优先级是低于[ ]的,所以在这样的语句中,arr1如果没有括号就会和[ ]优先结合,代表这是一个数组,里面存储的是int类型的指针,也就是前面所说的指针数组
int (*arr)[10]
而下面带有括号的指针就截然不同了,当arr与*优先结合后,代表的是arr是一个指针,它指向的是一个大小为10的数组,数组中的类型为int,因此,这里的arr是一个指针,它指向的是一个数组
那么如何来理解指针数组的含义?
我们继续回到数组名和&数组名的概念中
有下面这段代码
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {
0 };
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr= %p\n", &arr);
printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);
return 0;
}
数组名表示的是
首元素的地址,而&数组名表示的其实是数组的地址,这是不同的
具体怎么来理解,如果我们打印的是arr+1的地址,是向后跳了4个字节,指向的是数组中第二个元素的地址,而&arr+1跳过的是整个数组,指向的是整个数组后面的位置
在本例中,&arr的类型其实就是int (*) [10],这是一种数组指针的类型(这只是个基本类型,就如同int,float)
在实际代码中,如果要设置一个变量接收&arr这个地址,我们必须要创建一个数组指针类型来接收,而这个数组指针的类型就是int (*)[10],我们可以写出下面的语句
int(*p)[10] = &arr;
那么数组指针是如何使用的?
数组指针既然指向的是数组,那么数组指针中存放的那就是一个数组的地址
具体使用场景可以看下面的代码:
#include <stdio.h>
void print(int(*p)[5], int row, int col)
{
for (int i = 0; i < row; i++)
{
for (int j = 0; j < col; j++)
{
printf("%d ", p[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
int arr[3][5] = {
1,2,3,4,5,6 };
print(arr, 3, 5);
return 0;
}
这是一个二维数组传参的问题,我们要打印的是二维数组中的所有内容,因此这里需要传递的是二维数组
那问题来了,一维数组传递的是首元素的地址,那二维数组传递的是?
二维数组传递的是每一行的一维数组的地址
因此这里就用到了数组指针,单纯用一个指针来接收一个数组显然是不合适的,因此我们需要做的是用一个数组指针来接收一维数组
复杂语句分析
我们来看下面这些语句分别是什么意思
int arr[5]; //一个数组,里面有五个元素
int *parr1[10]; //一个指针数组,存放着指针
int (*parr2)[10]; //一个数组指针,指向的是有10个元素的int类型的数组
int (*parr3[10])[5]; //那么这是什么?
关于最后一个语句,我们这样分析
首先,parr3会和[10]进行结合,表示这是一个数组,再和*结合,表示数组里面存放的是指针,而外面的[5]则表示,这个指针数组中存储的指针指向的是数组
图示表示如下:
函数指针
那么指针不仅可以指向元素,数组,其实也是可以指向函数的,函数也是可以拥有地址的
那么函数的指针如何进行存放?
存放方法如下
void (*pfun1)();
这里的pfun1首先和*结合,表示这是一个函数指针,后面的()中表示的是函数的参数,这里的意思是函数无参数
函数指针的理解
现在有下面两条代码,我们如何理解?
//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
关于代码1
首先我们拿出来void(*)()这段代码单独看,表示的意思是这是一个函数指针类型,那么后面再跟上0就代表着是强制类型转换,于是就有了下面这段代码
(void(*)())0
这个意思是,把0转换为一个函数指针,这个函数的返回类型是void,函数无参数
于是代码1的意思就是调用了一次这个函数
关于代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
signal(int , void(*)(int))
首先看这段,代表的意思是有一个函数的名字是signal,函数的参数一个是int,一个是void(*)(int)这样的一个函数指针,而这个函数指针指向的函数的参数是int,返回类型是void
那么接着看外面的部分可以发现,signal函数的返回类型也是一个函数指针,函数参数是int,返回类型是void
函数指针数组
要把函数的地址存到一个数组中,那这个数组就是函数指针数组,那函数指针数组该如何定义?
int (*parr1[10])();
首先,parr1与[10]结合,说明这是个数组,接着,parr1[10]是int (*)()这种类型的函数指针
转移表
函数指针的用途一般用作转移表
假定我们要写一个计算器的程序
#include <stdio.h>
void menu()
{
printf("0.exit 1.add 2.sub 3.mul 4.div\n");
}
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input = 0;
int a, b;
int ret;
do
{
menu();
scanf("%d", &input);
printf("输入两个数");
scanf("%d %d", &a, &b);
switch (input)
{
case 0:
return 0;
case 1:
ret = add(a, b);
break;
case 2:
ret = sub(a, b);
break;
case 3:
ret = mul(a, b);
break;
case 4:
ret = div(a, b);
break;
default:
continue;
}
printf("%d\n", ret);
} while (input);
return 0;
}
这是传统的计算器的方法,但是很显然相当的繁琐,每一个switch对应一种情况,再接着调用一种函数,那么我们有没有一种方法可以把这些函数进行统一的管理?
答案是有的,这个工具就是转移表
其实运用函数指针数组就是把函数的指针存储在一个数组中,当需要某一个函数的时候就在数组中寻找这个函数的指针,通过指针寻找到对应的函数进行调用,相比起来就显得更加简洁
具体的实现逻辑如下:
#include <stdio.h>
void menu()
{
printf("0.exit 1.add 2.sub 3.mul 4.div\n");
}
int add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input = 0;
int a, b;
int ret;
int (*p[5])(int x,int y) = {
0,add,sub,mul,div };//借助函数指针数组把这些函数管理了起来
do
{
menu();
scanf("%d", &input);
printf("输入两个数");
scanf("%d %d", &a, &b);
ret = (* p[input])(a, b);
printf("%d\n", ret);
} while (input);
return 0;
}
指向函数指针数组的指针
函数指针数组本质上也是一个数组,那么我们就可以用一个指针去指向这个数组,于是就有了函数指针数组的指针
下面是具体的定义方法
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)[5])(const char*) = &pfunArr;
return 0;
}
希望关于指针的讲解对你有所帮助