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前言
大家好我是程序猿爱打拳，我们在学习完指针的基本概念后知道了指针就是地址，我们可以通过这个地址并对它进行解引用从而改变一些数据。但只学习指针的基础是完全不够的，因此学习完指针的基础后我们可以学习关于指针的进阶，其中包括指针数组、数组指针、函数指针等。这篇文章的末尾也有模拟实现计算器源码及讲解。
目录
1.字符指针
经过学习指针的基础后，我们知道了有一种指针类型为字符指针char*。一般这样写代码:
#include<stdio.h> int main() { char ch = 'a'; char *p = &ch; *p = 'b'; printf("%c\n", ch); return 0; }
以上代码最终输出的值为b，对指针p进解引用并赋新值从而改变了ch的值我们不难理解。还有一种写代码方式:
#include<stdio.h> int main() { const char* p = "Hello World"; printf("%s\n", p); return 0; }
输出结果：
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以上代码，我们把Hello World的首字符地址赋值给了指针p并不是把整个Hello World赋值给了指针p，因此在输出的时候是从H开始依次往后面输出的。当然我们在指针初阶学过以""初始化一个字符串的时候，字符串末尾会默认生成'\0'(结束标识符)。
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在理解以上程序后，我们来看一组代码：
#include<stdio.h> int main() { char str1[] = "Hello World."; char str2[] = "Hello World."; const char* str3 = "Hello World."; const char* str4 = "Hello World."; 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; }
输出结果:
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以上代码，可能有些朋友认为str1不是和str2一模一样吗，为啥输出else后面的结果呢。其实是这样的。
str1和str2没有被const修饰的话是分别在内存中占不同的空间，str3和str4两个字符串都被const修饰了因此占用的空间是一致的。所以str1不等于str2，str3等于str4。
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2.指针数组
在指针基础知识中我们学到了指针数组是存放指针的数组。如以下代码:
int* arr1[3];//整型指针的数组 char *arr2[4];//一级字符指针的数组 int **arr3[5];//二级字符指针的数组
我们拿整型指针的数组来举例:
#include<stdio.h> int main() { int arr1[2] = { 1,2 }; int arr2[2] = { 3,4 }; int arr3[2] = { 5,6 }; int* arr4[3] = { arr1,arr2,arr3 }; for (int i = 0; i < 3; i++) { for (int j = 0; j < 2; j++) { printf("%d", arr4[i][j]); } } return 0; }
输出结果:
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以上代码中int *arry4[3]就是一个存放整型指针的数组，它的每一个元素都存放的是一个地址，这些地址分别是arr1，arr2，arr3的数组名也就是第一个元素的地址。通过这些个地址就能依次访问到这个地址及这个地址以后的内容，如通过arr1的地址访问到了1和2。
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3.数组指针
数组指针是什么呢，指针还是数组？其实它是指针。我们在指针初阶知道了整型指针可以这样定义：int * p;说了了p指向的是一个整型。浮点型指针可以这样定义：float * p;说明了p指向的是一个单精度浮点型。
3.1&数组名和数组名
我们在数组学习的时候已经知道了数组名就是数组的首元素地址。那么&数组名到底是什么呢？我们来看一组代码:
#include<stdio.h> int main() { int arr[2] = { 3,4 }; 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; }
输出结果:
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以上代码我们可以看到，数组名和&数组名还是有很大差异的。前两个结果看不太出，后两个代码我们可以看出单个的数组名+1也就是arr(首元素)+1只是增长了4，而&数组名+1也就是&arr+1却增长了8。我们知道整型是占四个字节而arr数组里面刚好有两个整型数字，因此我们得到的结论是&数组名是&整个数组的地址。
3.2数组指针的定义
我们可以这样写:int (*p)[10];解释:首先*先和p结合说明p是一个指针，其次int 和[10]结合。因此p指向的是一个有10个整型元素的数组。在3.1中我们知道了，单个的数组名只是数组的首元素地址，而&数组名得到是整个数组的地址，因此我们在初始化的时候应该这样:int (*p)[2]={&arr1,&arr2};以上为两个地址样式。
注意:[]号的优先级要高于*号，所以必须加上()来保证p先和*结合。
3.3数组指针的使用
上面我们说到了，数组指针代表着指针指向的是数组，那么数组指针中存放的就是数组的地址了。比如:
#include<stdio.h> void print_arr1(int(*arr1)[4],int x,int y) { for (int i = 0; i < x; i++) { for (int j = 0; j < y; j++) { printf("%d ", arr[i][j]); } } } void print_arr2(int arr2[3][4], int x, int y) { for (int i = 0; i < x; i++) { for (int j = 0; j < y; j++) { printf("%d ", arr2[i][j]); } } } int main() { int arr[3][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 }; print_arr1(arr, 3, 4); printf("\n"); print_arr2(arr, 3, 4); return 0; }
输出结果:
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以上代码展示了数组指针的用法，在函数print_arry1(arr,3,4)中数组名arr表示首元素的地址。也就是二维数组的第一行地址。所以int (*arr1)[4]接受的arr其实是第一行的地址，可能有的朋友就有疑问了那为啥[]里面不是3而是4。因为二维数组的每一行有四个元素，因此[]里面是4。
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4.数组参数、指针参数
我们在写代码的时候难免会把数组或者指针传给函数，那么函数里面的参数该如何设计呢？下面我们来看四种情况。
4.1一维数组传参
#include<stdio.h> void test1(int arr[])//函数1 {} void test1(int arr[10])//函数2 {} void test1(int* arr)//函数3 {} void test2(int* arr[20])//函数4 {} void test2(int** arr)//函数5 {} int main() { int arr1[10] = { 0 }; int arr2[20] = { 0 }; test1(arr1); test2(arr2); return 0; }
函数1，没问题，数组传参过去，函数未指定大小的数组接收，可行。
函数2，没问题，数组传参过去，函数指定了大小的数组接收，可行。
函数3，没问题，数组传参过去，函数中未指定大小的指针来接受，可行。
函数4，没问题，数组传参过去，函数中指定大小的指针来接收，可行。
函数5，没问题，数组传参过去，函数中未指定大小指针来接收，可行。
4.2二维数组传参
#include<stdio.h> void tset(int arr[3][5])//函数1 {} void test(int arr[][])//函数2 {} void test(int arr[][5])//函数3 {} void test(int* arr)//函数4 {} void test(int(*arr)[5])//函数5 {} void test(int** arr)//函数6 {} int main() { int arr[3][5] = { 0 }; test(arr); return 0; }
函数1，没问题，二维数组传参，函数中二维数组接收。
函数2，有问题，二维数组传参，函数中二维数组不能省略列数。因为对一个二维数组来说可以不知道有多少行，但不能不知道有多少列。这样才能方便计算。
函数3，没问题，二维数组传参，可以省略行数。
函数4，有问题，二维数组传参，函数中用一级指针来接收不可行。
函数5，没问题，二维数组传参，函数中用数组指针来接受，在外面3.3中有讲解到。
函数6，有问题，二维数组传参，函数中用二级指针来接收不不可行，因为二级指针接收的是一级指针，而二维数组传过去的参数是第一个元素也就是第一行的地址。
4.3一级指针传参
我们直接来看一组代码:
#include<stdio.h> void print(int* p, int sz) { for (int i = 0; i < sz; i++) { printf("%d\n", *(p + i)); } } int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int* p = arr; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); print(p, sz); return 0; }
以上代码，中print函数就是一级指针的接收。在main函数中我们把arr的地址给了指针p，因此print(p,sz)传参过去的就是arr的首元素地址和arr数组元素的个数。因此print函数可以通过首元素地址依次访问到该数组结束。
注意:sizeof操作符和&符号对数组名进行操纵时，此时的数组名代表的是整个数组。
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4.4二级指针传参
#include<stdio.h> void test1(int** ptr1) { printf("num= %d\n", **ptr1); } void test2(int** ptr2) { printf("num= %d\n", **ptr2); } int main() { int num = 10; int* p = # int** pp = &p; test1(pp); test2(&p); return 0; }
输出结果:
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以上代码，为二级指针的接收。二级指针的接收可以是一级指针的地址也可以是二级指针的地址。但无论是接收那个一种，解引用必须要解引用两次。
我们可以这样理解：p指针里面存放的是num，pp指针里面存放的是p。
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5.函数指针
首先我们来看一组代码:
#include<stdio.h> int Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { printf("%p\n", &Add); return 0; }
输出结果:
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我们发现函数也是有地址的，因此我们可以把函数的地址存起来形成一个函数指针！
以上个代码为例：
#include<stdio.h> int Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { int (*p)(int, int) = Add; return 0; }
以上代码为例，我们可以这样存放函数的地址，首先我们要用一个指针p来接受，指针p的类型跟函数的返回类型一致(Add返回类型为int，因此p的类型为int)，其次指针p后面紧接着要说明函数的参数类型(Add参数为两个int，因此p后面要说明参数类型为int,int)，最后把函数的地址赋值给指针p。
注意:
1.函数名等同于&函数名，如Add=&Add
2.函数指针中指针的类型根据函数的返回类型来定
3.函数指针后面要说明函数的参数类型
函数指针怎么用呢？还是根据以上代码进行修改:
#include<stdio.h> int Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { int (*p)(int, int) = Add; int sum = (*p)(4, 6); printf("sum=%d\n", sum); return 0; }
输出结果:
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我们已经知道了，函数指针如何去赋值。用法也并不难，只是把对应的数据放在函数指针后面的()里面即可实现功能。
6.函数指针数组
函数指针数组的作用是：转移表，转移表是什么呢？
我们在写代码的时候，会遇到使用switch语句的情况。当我们使用switch来编写代码的时候，会发现得使用成千甚至上万条代码。但经过转移表的使用，代码的篇幅将会大大减少。
6.1函数指针数组定义
我们在前几节学到了指针数组的用法，如：char* arr[10]存放的是字符指针，此时arr数组的每个元素为char*。int* arr[10]存放的是整型指针，此时arr数组的每个元素为int*。
那我们可不可以把函数指针存放在数组里面呢？是可以的！所以函数指针数组是存放函数指针的数组。它的定义方法如下:
我们在定义函数指针数组的时候，需要要在函数指针的基础上加上一个[]。使得函数指针变为函数指针数组。[]里面为函数指针的个数。以下代码演示了如何在函数指针基础上改变方法。
#include<stdio.h> int Add(int x, int y) {} int main() { int (*p)(int, int) = Add;//这是一个函数指针 int (*p[5])(int, int) = { Add };//这是一个函数指针数组 return 0; }
以上代码中，要注意的是:
1.函数指针数组定义时只是比函数指针多了一个[]，[]的个数代表着函数指针的个数。
2.函数指针数组在赋值的时候只能是地址。
3.函数名等同于&函数名。
7.实现计算器
我们在认识道具函数指针数组的含义以及定义方式后，我们可以用转移表的方式来实现计算器。
7.1使用switch实现
#include<stdio.h> void menu() { printf("************************\n"); printf("* 1.Plu 2.Sub *\n"); printf("* 3.Mul 4.Div *\n"); printf("* 0.Exit *\n"); printf("************************\n"); } int Plu(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 x = 0; int y = 0; int key = 0; do { menu(); printf("请输入你的选项:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 0: printf("你已退出程序!"); break; case 1: printf("请输入两个整数:>"); scanf("%d %d", &x, &y); key = Plu(x, y); printf("两数之和为:%d\n",key); break; case 2: printf("请输入两个整数:>"); scanf("%d %d", &x, &y); key = Sub(x, y); printf("两数之差为:%d\n", key); break; case 3: printf("请输入两个整数:>"); scanf("%d %d", &x, &y); key = Mul(x, y); printf("两数之积为:%d\n",key ); break; case 4: printf("请输入两个整数:>"); scanf("%d %d", &x, &y); key = Div(x, y); printf("两数之商为:%d\n",key); break; default: printf("请输入正确的选项!\n"); break; } } while (input); return 0; }
效果展示:
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如果我们使用switch语句来实现这样一个简易的计算器我们会发现，每当我要添加一个功能的时候。都需要增加一个case语句，比如我要增加一个&运算，我得再加上一个case语句。因此我们可以使用函数指针数组(转移表)来实现，会简易很多。
7.2使用转移表实现
#include<stdio.h> int Plu(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 = 1; int x = 0; int y = 0; int key = 0; int (*p[5])(int x, int y) = { 0,Plu,Sub,Mul,Div }; while (input) { printf("************************\n"); printf("**** 1.Plu 2.Sub ****\n"); printf("**** 3.Mul 4.Div ****\n"); printf("**** 0.Exit ****\n"); printf("************************\n"); printf("请输入你的选项:>"); scanf("%d", &input); if ((input <= 4 && input >= 1)) { printf("请输入两个整数:>"); scanf("%d %d",&x,&y); key = (*p[input])(x, y); printf("得到的结果为:%d\n", key); } else { if (input != 0) { printf("请输入正确的选项!\n"); } else { printf("您已退出程序!"); break; } } } return 0; }
效果显示:
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以上代码如果我们想要增加程序的功能，只需要添加函数、增加菜单栏内容、if语句的判断条件即可。
以上就是本篇博客的内容，感谢你的阅读！
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