【C语言基础】:深入理解指针(终篇)

简介: 【C语言基础】:深入理解指针(终篇)

深入理解指针

指针系列回顾

【C语言基础】:深入理解指针(一)

【C语言基础】:深入理解指针(二)

【C语言基础】:深入理解指针(三)


一、函数指针变量

4.1 函数指针变量的创建

什么是函数指针变量呢?

根据前⾯学习整型指针,数组指针的时候,我们的类比关系,我们不难得出结论:

函数指针变量应该是⽤来存放函数地址的,未来通过地址能够调用函数的。

那么函数是否有地址呢?

我们做个测试:

#include<stdio.h>
void test()
{
  printf("hello world");
}
int main()
{
  printf("test = %p\n", test);
  printf("&test = %p\n", &test);
  return 0;
}

76024043a229bbb931975db252c0486b_66a865d542904d3c83a84079dfedd6c9.png

可以看到确实打印出来了地址,所以函数是有地址的,函数名就是函数的地址,当然也可以通过 &函数名的方式获得函数的地址。

如果我们要将函数的地址存放起来,就得创建函数指针变量咯,函数指针变量的写法其实和数组指针非常类似。如下:


void test()
{
 printf("hehe\n");
}
void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)()= test;
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}
int(*pf3)(int, int) = Add;
int(*pf3)(int x, int y) = &Add;//x和y写上或者省略都是可以的

函数指针类型解析:

66cd120d98679b39a659ac1482a86c42_4cd0038234cd45b8b08a1b353024a6fb.png


4.2 函数指针变量的使用

通过函数指针调用指针指向的函数。


#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
  return x + y;
}
int main()
{
  int (*pf3)(int, int) = Add;
  printf("%d\n", (*pf3)(3, 3));
  printf("%d\n", pf3(3, 9));
  return 0;
}

e2a4d861569a260658314efa3a06de1b_b967a917b92240269e3629f294e0be12.png


4.3 typedef关键字

typedef 是用来类型重命名的,可以将复杂的类型,简单化。

比如,你觉得 unsigned int 写起来不方便,如果能写成 uint 就方便多了,那么我们可以使用:

typedef unsigned int uint;
//将unsigned int 重命名为uint

如果是指针类型,能否重命名呢?其实也是可以的,比如,将 int* 重命名为 ptr_t ,这样写:

typedef int* ptr_t;

但是对于数组指针和函数指针稍微有点区别:

比如我们有数组指针类型 int(*)[5] ,需要重命名为 parr_t ,那可以这样写:

typedef int(*parr_t)[5]; //新的类型名必须在*的右边

函数指针类型的重命名也是⼀样的,比如,将 void(*)(int) 类型重命名为 pf_t ,就可以这样写:

typedef void(*pfun_t)(int);//新的类型名必须在*的右边

二、函数指针数组

数组是⼀个存放相同类型数据的存储空间,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?

以下哪个是函数指针数组的定义方式呢?

int (*parr1[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];

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。


三、转移表

函数指针数组的用途:转移表

【举例】:计算器的一般实现:

#include<stdio.h>
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 x, y;
  int input = 1;
  int ret = 0;
  do
  {
    printf("*****************************\n");
    printf("    1、add        2、sub     \n");
    printf("    3、mul        4、div     \n");
    printf("    0、exit                  \n");
    printf("*****************************\n");
    printf("请选择:");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1:
      printf("请输入两个数:");
      scanf("%d %d", &x, &y);
      ret = add(x, y);
      printf("ret = %d\n", ret);
      break;
    case 2:
      printf("请输入两个数:");
      scanf("%d %d", &x, &y);
      ret = sub(x, y);
      printf("ret = %d\n", ret);
      break;
    case 3:
      printf("请输入两个数:");
      scanf("%d %d", &x, &y);
      ret = mul(x, y);
      printf("ret = %d\n", ret);
      break;
    case 4:
      printf("请输入两个数:");
      scanf("%d %d", &x, &y);
      ret = div(x, y);
      printf("ret = %d\n", ret);
      break;
    case 0:
      printf("退出游戏\n");
      break;
    default:
      printf("输入错误\n");
      break;
    }
  } while (input);
  return 0;
}

33b1836c0813e11c509d19d51726a63c_44c53eac678f4ed998c564bf827bc23b.png

可以发现,这样的代码有太多重复,那我们用函数指针数组的实现:

#include<stdio.h>
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 x, y;
  int input = 1;
  int ret = 0;
  int (*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };  //转移表
  do
  {
    printf("*****************************\n");
    printf("    1、add        2、sub     \n");
    printf("    3、mul        4、div     \n");
    printf("    0、exit                  \n");
    printf("*****************************\n");
    printf("请选择:");
    scanf("%d", &input);
    if ((input <= 4 && input >= 1))
    {
      printf("请输入两个操作数:");
      scanf("%d %d", &x, &y);
      ret = (*p[input])(x, y);
      printf("ret = %d\n", ret);
    }
    else if (input == 0)
    {
      printf("退出计算器\n");
    }
    else
    {
      printf("输入错误\n");
    }
  } while (input);
  return 0;
}

0e4d0670c5d012792590a81d269a0a35_2f4341e9135e4002935662214ab5a98b.png

这样可以减少很多冗余的代码,而且后续添加新功能也比较方便。


四、回调函数

4.1 什么是回调函数

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,被调⽤的函数就是回调函数。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。

上面的计算器示例也可以用回调函数实现


#include<stdio.h>
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;
}
void calc(int(*pf)(int, int))
{
  int ret = 0;
  int x, y;
  printf("请输入两个操作数:");
  scanf("%d %d", &x, &y);
  ret = pf(x, y);
  printf("ret = %d\n", ret);
}
int main()
{
  int input = 1;
  int (*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };  //转移表
  do
  {
    printf("*****************************\n");
    printf("    1、add        2、sub     \n");
    printf("    3、mul        4、div     \n");
    printf("    0、exit                  \n");
    printf("*****************************\n");
    printf("请选择:");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1:
      calc(add);
      break;
    case 2:
      calc(sub);
      break;
    case 3:
      calc(mul);
      break;
    case 4:
      calc(div);
      break;
    case 0:
      printf("退出计算器\n");
      break;
    default:
      printf("输入错误\n");
      break;
    }
  } while (input);
  return 0;
}

dd74bf185ecc03461412cce0ca1dd3fe_838b5958598a411f9ab63a2b45d7511d.png


4.2 qsort使用举例

C 语言标准库中的 qsort 函数是用于排序数组的函数,其原型如下:

void qsort(void *base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));
  • base:指向要排序的数组的起始地址的指针。
  • num:数组中元素的个数。
  • size:每个元素的大小(以字节为单位)。
  • compar:指向比较函数的指针。比较函数的原型应为 int compar(const void *a, const void *b),返回值为负数、零或正数,分别表示第一个参数小于、等于或大于第二个参数。

4.2.1 使用qsort函数排序整形数据

#include<stdio.h>
int int_tmp(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 sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  qsort(arr, sz, sizeof(int), int_tmp);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  printf("\n");
  return 0;
}

665476de3529e6815b8403b30518dc27_c8af404526124c9490301c8f9e37c910.png


4.2.2 使用qsort排序结构数据

struct Stu //学⽣
{
  char name[20];//名字
  int age;//年龄
};
//假设按照年龄来⽐较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
  return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
//strcmp - 是库函数,是专⻔⽤来⽐较两个字符串的⼤⼩的
//假设按照名字来⽐较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
  return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
//按照年龄来排序
void test1()
{
  struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
  int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
  qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
}

//按照名字来排序
void test2()
{
  struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
  int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
  qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main()
{
  test1();
  test2();
  return 0;
}

4.2.3 qsort函数的模拟实现

使⽤回调函数,模拟实现qsort(采⽤冒泡的⽅式)。

注意:这里第⼀次使用 void* 的指针,讲解 void* 的作用。

#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 };
  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;
}

28e9a38f8b04186f41d9dd61e12331bf_ddaca8b6fe4a49b3ba494c0e78cb7947.png

相关文章
|
23天前
|
C语言
指针进阶(C语言终)
指针进阶(C语言终)
|
8天前
|
编译器 C语言
【C语言初阶】指针篇—下
【C语言初阶】指针篇—下
|
8天前
|
存储 C语言
【C语言初阶】指针篇—上
【C语言初阶】指针篇—上
|
19天前
|
搜索推荐 程序员 C语言
指针赋值与引用传递:C语言的基础知识与实践技巧
指针赋值与引用传递:C语言的基础知识与实践技巧
|
18天前
|
搜索推荐 程序员 C语言
指针赋值与引用传递:C语言的基础知识与实践技巧
指针赋值与引用传递:C语言的基础知识与实践技巧
|
21天前
|
Java 程序员 Linux
探索C语言宝库:从基础到进阶的干货知识(类型变量+条件循环+函数模块+指针+内存+文件)
探索C语言宝库:从基础到进阶的干货知识(类型变量+条件循环+函数模块+指针+内存+文件)
22 0
|
22天前
|
C语言
C语言中的函数指针、指针函数与函数回调
C语言中的函数指针、指针函数与函数回调
12 0
|
22天前
|
存储 C语言
C语言中的多级指针、指针数组与数组指针
C语言中的多级指针、指针数组与数组指针
13 0
|
22天前
|
存储 C语言
C语言数组指针详解与应用
C语言数组指针详解与应用
17 0