数组指针
什么是数组指针
在【C语言篇】深入理解指针2我们学习了指针数组,指针数组是⼀种数组,数组中存放的是地址(指针)。
那数组指针变量是指针变量?还是数组? 答案是:指针变量。 我们已经熟悉:
- 整形指针变量:
int * pint
存放的是整形变量的地址,能够指向整形数据的指针。
- 浮点型指针变量:
float * pf
存放浮点型变量的地址,能够指向浮点型数据的指针。
那数组指针变量应该是:存放的应该是数组的地址,能够指向数组的指针变量。
下⾯代码哪个是数组指针变量?
int *p1[10]; int (*p2)[10];
思考⼀下:p1,p2分别是什么?
让我们先回顾一下操作符的优先级:
我们发现:[]
的优先级高于*
有关操作符的内容在【C语言篇】操作符详解(上篇)以及【C语言篇】操作符详解(下篇)有很详细的介绍喔
int *p1[10]; int (*p2)[10];
- 第一个
p1
先和[]
结合,说明这是一个数组,存放的数据类型是int*的,这是指针数组 - 第二个*和
p2
结合,说明这是一个指针,指向的元素类型是``int [10]`的,这是数组的类型,所以第二个是数组指针
其实所有指针都是类型加*
以及指针名,按之前我们学的int*
等类型的指针的习惯,其实这个数组指针应该是int [10] (*p)
,不过可能为了美观,就约定数组指针写成上面那种形式(接下来学函数指针也是这样)
数组指针变量的初始化
int arr[10] = {0}; &arr;//得到的就是数组的地址
如果要存放个数组的地址,就得存放在数组指针变量中,如下:
int(*p)[10] = &arr;
我们调试也能看到 &arr 和 p 的类型是完全⼀致的。
数组指针类型进一步解析:
int (*p) [10] = &arr; | | | | | | | | p指向数组的元素个数 | p是数组指针变量名 p指向的数组的元素类型
二维数组传参的本质
有了数组指针的理解,我们就能够讲⼀下⼆维数组传参的本质了。
过去我们有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候,我们是这样写的:
#include <stdio.h> void test(int a[3][5], int r, int c) { int i = 0; int j = 0; for(i=0; i<r; i++) { for(j=0; j<c; j++) { printf("%d ", a[i][j]); } printf("\n"); } } int main() { int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5}, {2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}}; test(arr, 3, 5); return 0; }
这⾥实参是⼆维数组,形参也写成⼆维数组的形式,那还有什么其他的写法吗?
⾸先我们再次理解⼀下⼆维数组,⼆维数组其实可以看做是每个元素是⼀维数组的数组,也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀⾏,是个⼀维数组。 如下图:
所以,根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则,⼆维数组的数组名表⽰的就是第⼀⾏的地址,是⼀ 维数组的地址。根据上⾯的例⼦,第⼀⾏的⼀维数组的类型就是 int [5]
,所以第⼀⾏的地址的类型就是数组指针类型 int(*)[5]
。那就意味着⼆维数组传参本质上也是传递了地址,传递的是第⼀ ⾏这个⼀维数组的地址,那么形参也是可以写成指针形式的。如下:
#include <stdio.h> void test(int (*p)[5], int r, int c) { int i = 0; int j = 0; for(i=0; i<r; i++) { for(j=0; j<c; j++) { printf("%d ", *(*(p+i)+j)); } printf("\n"); } } int main() { int arr[3][5] = {{1,2,3,4,5}, {2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7}}; test(arr, 3, 5); return 0; }
总结:
⼆维数组传参,形参的部分可以写成数组,也可以写成指针形式。
函数指针
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("hehe\n"); } int main() { printf("test: %p\n", test); printf("&test: %p\n", &test); return 0; }
输出结果如下:
test: 005913CA &test: 005913CA
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:
int (*pf3) (int x, int y) | | ------------ | | | | | pf3指向函数的参数类型和个数的交代 | 函数指针变量名 pf3指向函数的返回类型 int (*) (int x, int y) //pf3函数指针变量的类型
类比数组指针:
函数去除函数名就是类型,按照整型指针习惯应该是int (int , int) (*pf3),同样也是为了美观约定写成上述形式,括号也不能少
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; //写成&Add都是一样的 printf("%d\n", (*pf3)(2, 3)); printf("%d\n", pf3(3, 5)); return 0; }
输出结果:
5 8
不同于数组,函数名和取函数的地址意义是完全一样的,所以这里:pf3
*pf3
Add
&Add
都是可以的
两端有趣的代码
代码1:
(*(void (*)())0)();
分析如下:
0
前面是强制类型转换,类型是void(*)()
这样的函数指针(这个函数指针指向一个返回值为空,参数为空的函数),将0
转换为这样一个函数指针类型,就是我们把0当做这样一个函数的地址,然后解引用就是调用这个函数
这其实就是一个函数的调用
代码2:
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
分析如下:
先看signal
,()
优先级更高,里面是参数,不难猜出signal
是函数名,有两个参数,一个是int
,另一个是void(*)(int)
的函数指针,,那函数名有了,参数有了,剩下的就是返回值类型了,即为void (*)(int)
的函数指针
这其实就是一个函数的定义
两段代码均出⾃:《C陷阱与缺陷》PDF下载(高清完整版) (biancheng.net)这本书
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];
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
那么要简化代码2,可以这样写:
typedef void(*pfun_t)(int); pfun_t signal(int, pfun_t);
这样是不是就清楚多了😘
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,
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[3])(); int *parr2[3](); int (*)() parr3[3];
答案是:parr1
按照整型指针的习惯,其实parr3就是这样的,但是还是规定写成parr1这种形式,至于parr2,啥都不是😂
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。
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 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(" 0:exit \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"); break; default: printf("选择错误\n"); break; } } while (input); return 0; }
使用函数指针实现则可以极大简化:
- 因为这几个函数都是
int (int,int)
类型的,可以使用函数指针数组来存储他们的地址
#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; int(*p[5])(int, int) = { 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( "输⼊操作数:" ); 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( "输⼊有误\n" ); } }while (input); return 0; }
写在最后
C语言指针是一个重头戏,关于指针的内容会有4-5篇博客,敬请期待喔💕
以上就是关于深入理解指针3的内容啦,各位大佬有什么问题欢迎在评论区指正,您的支持是我创作的最大动力!❤️