【C/C++教学】浅谈指针函数和函数指针

简介: 【C/C++教学】浅谈指针函数和函数指针


写在前面


又到了一周N度的学(zhuang)习(bi)时间

在小编被指针函数和函数指针苦苦折磨了long time之后,灵感突发,在查阅相关资料和总结自己的学习心得之时写了此文,有不足之处请多多指出!

微信图片_20220420150105.gif


本节内容

- 指针和函数

- 指针函数

- 函数指针

- 函数指针应用

1

指针和函数


一.首先简要回顾一下指针和函数

函数简要的说就是完成某一个功能的代码块,其由返回值类型+函数名+(形参)还有具体代码组成(相信大家都懂的!);而指针(指针变量)是一种存放地址(内存单元的编号)的变量,因此通过指针可以指向相应地址中的内容。

微信图片_20220420150110.jpg

2

指针函数

指针函数是指返回值类型是指针类型的函数,实质上就是最终该函数会返回一个地址或地址表达式给调用函数。其本质仍然是函数!

其函数原型为:类型* 函数名(形式参数表)


如求两个值中的最大值并返回其地址

微信图片_20220420150113.jpg

输出结果为:

000000000065FE48

000000000065FE48

为什么两个地址值是一样的?请读者思考一下。

谈谈其中两点:


1.返回的指针类型必须和函数的返回值类型一样,如上面的max函数返回值类型是int *类型所以return后面必须是int*类型


2.返回的指针即地址必须是合法的指针函数不能返回指针函数中的局部变量,

int*f(){ int i= 7;return &i;}

则是不合法的,因为i是个局部变量,其生命周期会随f函数的结束而终结,当执行完f函数时,i占的内存会被释放掉,即其已经没有地址了。(关于内存的内容,读者可参考本公众号的四大内存区域一文)但可以返回合法的地址如全局变量,静态变量等的地址。


指针函数的作用:

可以在是代码更简洁并在一定程度节约内存;如当你需要返回一个数组中的元素时,你就只需返回首元素的地址给调用函数,调用函数即可操作该数组(让函数返回多个值)。

或者是malloc函数动态分配内存,返回该内存的地址给另外一个函数,另一个函数才好操作该内存。当然还有其他的作用,请读者自行在实践中体会。


3

函数指针


首先帮大家理清几个概念

1.函数地址

函数,应用程序等是编译器处理的对象,经过编译后的函数都是一段代码,系统随即为这段代码分配一段存储空间,而这段存储空间的首地址就是函数的入口地址或者就是我们说的函数指针。(函数是存储在代码区的)因此函数指针指向的是相应的函数

一个已经定义好的函数,其函数名就是他的入口地址或函数指针。那么有了函数指针的概念后,我们对函数的调用除了用名字的调用方式后,是不是还有别的方式呢?

微信图片_20220420150117.jpg

运行结果:

just test! just test! just test!

4014F0 4014F0 4014F0

为什么可以对函数名f进行&等操作且最后输出的都是一样的地址?

这是因为当函数名出现在表达式中时,编译器会自动将其转换为一个指针,该指针指向该函数。(或者粗俗的将函数名认为是指向自身的指针)因此f,&f和*&f都对应着函数的入口地址。

当一个函数定下来后,其内存空间也就定下来了,也就是说相应的地址也是确定的,即函数名是个地址常量,那么就可以将其赋给指向函数的指针。


2.函数指针

函数名表示函数代码在内存中的直接地址,因此可以用指针变量来获取函数的地址所以指向函数的指针变量简称为函数指针


在介绍函数指针的表示方法前,先来认识一下函数类型


函数类型是包括了函数的返回值类型和参数类型,它是函数的接口。

int test1(int*,double )int test2(int*,double)是同一个类型的函数,float test3(int , int)test1test2就不是相同类型的函数。test1和test2的类型接口为int(int*,double)


我们可以用关键字typedef来抽象一种类型的函数,表示方式:

typedef 返回值类型 函数类型名(形式参数类型)

函数类型名是自定义的标识符,即用户自己定义。

如typedef int f(int*,double)就是int(int*,double)这种函数类型的抽象。

f代表了int(int*,double)这种类型的函数。

因此可以用f test1,test2;来做test1test2的原型声明。

image.gif

接下来我们介绍函数指针的表示方式:

返回值类型 (*指针变量名)(形式参数类型)

因为函数指针是指向某一类函数的指针变量,所以也可以这么表示:

函数类型 *指针类型名

那么对于多个类型相同的函数指针,我们有啥简洁的方式表示不?

我们还是用typedef来定义一种指针类型:

typedef int (*P)(int,int)

好了,下面看代码

微信图片_20220420150121.jpg

输出结果全为 2   00000000004015C5



注意

函数指针int(*p)(int,int)中的(*p)括号不能去掉,否则就变成了

Int*p(int,int)指针函数。


4

函数指针应用


我们说了一大串,到底函数指针有什么用呢?笼统的讲有两点


1.用函数指针调用函数

2.函数指针像普通指针一样作函数的形式参数

千言万语不如一个例子实在。

举例:从键盘中输入算术运算符号和两个数,输出这两个数操作后的结果

微信图片_20220420150129.jpg

输出结果:

please select your operation(input+or-)+

please input the two operand

3

4

the operation is :3.000000+4.000000=7.000000


当然函数指针还有更高级的作用,如在分层设计和系统抽象的作用。但在此不再展开,希望读者自行学习

相关文章
|
5天前
|
存储 算法 C++
【C++数据结构——查找】二分查找(头歌实践教学平台习题)【合集】
二分查找的基本思想是:每次比较中间元素与目标元素的大小,如果中间元素等于目标元素,则查找成功;顺序表是线性表的一种存储方式,它用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素,使得逻辑上相邻的元素在物理存储位置上也相邻。第1次比较:查找范围R[0...10],比较元素R[5]:25。第1次比较:查找范围R[0...10],比较元素R[5]:25。第2次比较:查找范围R[0..4],比较元素R[2]:10。第3次比较:查找范围R[3...4],比较元素R[3]:15。,其中是顺序表中元素的个数。
107 66
【C++数据结构——查找】二分查找(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
5天前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
116 75
|
5天前
|
存储 C++
【C++数据结构——树】哈夫曼树(头歌实践教学平台习题) 【合集】
【数据结构——树】哈夫曼树(头歌实践教学平台习题)【合集】目录 任务描述 相关知识 测试说明 我的通关代码: 测试结果:任务描述 本关任务:编写一个程序构建哈夫曼树和生成哈夫曼编码。 相关知识 为了完成本关任务,你需要掌握: 1.如何构建哈夫曼树, 2.如何生成哈夫曼编码。 测试说明 平台会对你编写的代码进行测试: 测试输入: 1192677541518462450242195190181174157138124123 (用户分别输入所列单词的频度) 预
37 14
【C++数据结构——树】哈夫曼树(头歌实践教学平台习题) 【合集】
|
5天前
|
存储 C++ 索引
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】初始化队列、销毁队列、判断队列是否为空、进队列、出队列等。本关任务:编写一个程序实现环形队列的基本运算。(6)出队列序列:yzopq2*(5)依次进队列元素:opq2*(6)出队列序列:bcdef。(2)依次进队列元素:abc。(5)依次进队列元素:def。(2)依次进队列元素:xyz。开始你的任务吧,祝你成功!(4)出队一个元素a。(4)出队一个元素x。
27 13
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
5天前
|
算法 C++
【C++数据结构——查找】二叉排序树(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——查找】二叉排序树(头歌实践教学平台习题)【合集】 目录 任务描述 相关知识 测试说明 我的通关代码: 测试结果: 任务描述 本关任务:实现二叉排序树的基本算法。 相关知识 为了完成本关任务,你需要掌握:二叉树的创建、查找和删除算法。具体如下: (1)由关键字序列(4,9,0,1,8,6,3,5,2,7)创建一棵二叉排序树bt并以括号表示法输出。 (2)判断bt是否为一棵二叉排序树。 (3)采用递归方法查找关键字为6的结点,并输出其查找路径。 (4)分别删除bt中关键
33 11
【C++数据结构——查找】二叉排序树(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
5天前
|
C++ 芯片
【C++面向对象——类与对象】Computer类(头歌实践教学平台习题)【合集】
声明一个简单的Computer类,含有数据成员芯片(cpu)、内存(ram)、光驱(cdrom)等等,以及两个公有成员函数run、stop。只能在类的内部访问。这是一种数据隐藏的机制,用于保护类的数据不被外部随意修改。根据提示,在右侧编辑器补充代码,平台会对你编写的代码进行测试。成员可以在派生类(继承该类的子类)中访问。成员,在类的外部不能直接访问。可以在类的外部直接访问。为了完成本关任务,你需要掌握。
43 18
|
5天前
|
存储 人工智能 算法
【C++数据结构——图】最短路径(头歌教学实验平台习题) 【合集】
任务描述 本关任务:编写一个程序,利用Dijkstra算法,实现带权有向图的最短路径。 相关知识 为了完成本关任务,你需要掌握:Dijkst本关任务:编写一个程序,利用Dijkstra算法,实现带权有向图的最短路径。为了完成本关任务,你需要掌握:Dijkstra算法。带权有向图:该图对应的二维数组如下所示:Dijkstra算法:Dijkstra算法是指给定一个带权有向图G与源点v,求从v到G中其他顶点的最短路径。Dijkstra算法的具体步骤如下:(1)初始时,S只包含源点,即S={v},v的距离为0。
37 15
|
5天前
|
存储 编译器 数据安全/隐私保护
【C++面向对象——类与对象】CPU类(头歌实践教学平台习题)【合集】
声明一个CPU类,包含等级(rank)、频率(frequency)、电压(voltage)等属性,以及两个公有成员函数run、stop。根据提示,在右侧编辑器补充代码,平台会对你编写的代码进行测试。​ 相关知识 类的声明和使用。 类的声明和对象的声明。 构造函数和析构函数的执行。 一、类的声明和使用 1.类的声明基础 在C++中,类是创建对象的蓝图。类的声明定义了类的成员,包括数据成员(变量)和成员函数(方法)。一个简单的类声明示例如下: classMyClass{ public: int
31 13
|
5天前
|
Java C++
【C++数据结构——树】二叉树的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现二叉树的基本运算。​ 相关知识 创建二叉树 销毁二叉树 查找结点 求二叉树的高度 输出二叉树 //二叉树节点结构体定义 structTreeNode{ intval; TreeNode*left; TreeNode*right; TreeNode(intx):val(x),left(NULL),right(NULL){} }; 创建二叉树 //创建二叉树函数(简单示例,手动构建) TreeNode*create
31 12
|
5天前
|
C++
【C++数据结构——树】二叉树的性质(头歌实践教学平台习题)【合集】
本文档介绍了如何根据二叉树的括号表示串创建二叉树,并计算其结点个数、叶子结点个数、某结点的层次和二叉树的宽度。主要内容包括: 1. **定义二叉树节点结构体**:定义了包含节点值、左子节点指针和右子节点指针的结构体。 2. **实现构建二叉树的函数**:通过解析括号表示串,递归地构建二叉树的各个节点及其子树。 3. **使用示例**:展示了如何调用 `buildTree` 函数构建二叉树并进行简单验证。 4. **计算二叉树属性**: - 计算二叉树节点个数。 - 计算二叉树叶子节点个数。 - 计算某节点的层次。 - 计算二叉树的宽度。 最后,提供了测试说明及通关代
31 10