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C语言：什么是指针数组，它有什么用

2024-10-23 28

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简介： 指针数组是C语言中一种特殊的数据结构，每个元素都是一个指针。它用于存储多个内存地址，方便对多个变量或数组进行操作，常用于字符串处理、动态内存分配等场景。

指针数组的定义
- 指针数组是一个数组，其数组元素是指针类型。例如int *p[5];，这里定义了一个名为p的指针数组，它包含5个元素，每个元素都是指向int类型数据的指针。
- 从内存角度来看，这个数组p本身占用一段连续的内存空间，用来存放5个指针。这些指针可以指向不同的int类型变量或者数组元素等。
指针数组的用途
- 字符串处理
  - 可以用指针数组来存储多个字符串。例如，在C语言中没有专门的字符串类型，字符串是以字符数组的形式存储的。如果要处理多个字符串，可以使用指针数组。
  - 示例代码如下：
```
#include <stdio.h>
int main()
{
         
  char *strArray[] = {
         "apple", "banana", "cherry"};
  for (int i = 0; i < 3; i++)
  {
         
      printf("%s\n", strArray[i]);
  }
  return 0;
}
```
  - 在这个例子中，strArray是一个指针数组，它的每个元素都指向一个字符串常量。当需要输出这些字符串时，通过数组下标访问每个指针，然后就可以输出对应的字符串。这种方式比使用二维字符数组来存储多个字符串更加灵活，因为指针数组中的每个字符串可以有不同的长度，而二维字符数组需要预先定义一个足够大的列数来容纳最长的字符串。
- 函数指针数组
  - 可以用于创建函数指针数组，实现多态的功能。例如，有多个功能相似的函数，通过函数指针数组可以根据不同的条件调用不同的函数。
  - 假设有一组数学运算函数：
```
int add(int a, int b)
{
         
  return a + b;
}
int subtract(int a, int b)
{
         
  return a - b;
}
int multiply(int a, int b)
{
         
  return a * b;
}
```
  - 可以创建一个函数指针数组来调用这些函数：
```
#include <stdio.h>
int main()
{
         
  int (*funcPtrArray[])(int, int) = {
         add, subtract, multiply};
  int result;
  result = funcPtrArray[0](2, 3);  // 调用add函数
  printf("2 + 3 = %d\n", result);
  result = funcPtrArray[1](5, 3);  // 调用subtract函数
  printf("5 - 3 = %d\n", result);
  result = funcPtrArray[2](4, 3);  // 调用multiply函数
  printf("4 * 3 = %d\n", result);
  return 0;
}
```
  - 这里funcPtrArray是一个函数指针数组，根据数组下标可以调用不同的函数，实现了根据不同情况执行不同操作的功能，这种方式在编写菜单驱动程序等场景中非常有用。
- 构建动态数据结构
  - 指针数组可以作为构建更复杂动态数据结构（如树、图等）的基础。以二叉树为例，二叉树的节点通常包含指向左右子节点的指针。可以使用指针数组来存储这些指针，方便对树结构进行操作，如遍历、插入、删除等。
  - 下面是一个简单的二叉树节点结构体定义，其中使用指针数组来存储子节点指针：
```
typedef struct TreeNode
{
         
  int data;
  struct TreeNode *children[2];  // 指针数组，用于存储左右子节点指针
} TreeNode;
```
  - 这样的结构有助于实现二叉树的各种操作算法，并且可以方便地扩展到更复杂的树结构或者图结构中，为存储和处理层次化或网状的数据提供了基础。

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