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【C语言进阶】指针进阶(干货)

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目录

一、字符指针

二、指针数组

三、数组指针

                1、数组指针的定义

                2、&数组名和数组名的区别

                3、数组指针的使用

四、数组传参和指针传参 

                1、一维数组传参

                2、一级指针传参

                3、二维数组传参

                4、二级指针传参

五、函数指针

                1、函数指针的定义

                2、函数指针的使用

六、函数指针数组

                1、函数指针数组的定义

                2、函数指针数组的用途

七、指向函数指针数组的指针

                1、定义

八、回调函数

九、总结


一、字符指针

字符变量的地址用字符指针接收


  
  1. int main()
  2. {
  3. char ch = 'x';
  4. //ptr前的*是在告诉我们ptr是指针
  5. char* ptr = &ch; //字符变量的地址用字符指针ptr接收
  6. }

还有另外一种使用方式


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. //常量字符串不能被修改,用const修饰
  5. const char* ptr = "happy new year";
  6. printf( "%s\n", ptr);
  7. return 0;
  8. }

这串代码很容易认为是把字符串"happy new year"放到字符指针ptr里了,但本质是把字符串“happy new year”的首字母h的地址放到了ptr中

剑指offer例题


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. char a[] = "hello";
  5. char b[] = "hello";
  6. const char* c = "hello";
  7. const char* d = "hello";
  8. if (a == b)
  9. printf( "a和b相同\n");
  10. else
  11. printf( "a和b不相同\n");
  12. if (c == d)
  13. printf( "c和d相同\n");
  14. else
  15. printf( "c和d不同\n");
  16. return 0;
  17. }

【程序运行结果】

为什么是以上的结果呢?

 不同的数组在创建时,会在内存中开辟不同的空间。由于地址不同,则a和b不相同。

因为常量字符串永远都不会被改变掉,所以它在内存中就没必要再开辟一个空间来存放另一个hello,所以c和d会同时指向字符串的首地址。

二、指针数组


  
  1. int* arr[ 10];
  2. char* arr[ 10];

指针数组本质上就是数组,是一个存放指针的数组(或存放地址的数组)

详细内容请看《初阶指针》  点击跳转

三、数组指针

1、数组指针的定义

数组指针本质上是指针,是能够指向数组的指针。


  
  1. int *p[ 10];
  2. 解释:
  3. 优先级 * < [],所以p指向的是数组,并且每一个元素的类型都是 int*,
  4. 所以它是一个指针数组
  5. int (*p)[ 10];
  6. 解释:
  7. 由于加了括号,p先和*结合,这说明了p是一个指针,然后指向一个大小
  8. 10的数组,并且每一个元素都是 int类型,所以它是一个数组指针

2、&数组名和数组名的区别

这块内容在《深入学习数组》已经讲过了  点击跳转

这里再为大家说说它们的区别

对于下面的数组

int arr[10];

我们都知道arr是数组名,数组名表示数组首元素的地址。

那&arr是什么意思,我们分别打印出它们的地址


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int arr[ 10] = { 0 };
  5. printf( "arr:%p\n", arr);
  6. printf( "&arr:%p\n", &arr);
  7. return 0;
  8. }

【程序运行结果】

 可见它们的地址都是一样的,难道它们真的是一样的吗?我们再来看一段代码


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int main()
  3. {
  4. int arr[ 10] = { 0 };
  5. printf( "arr:%p\n", arr);
  6. printf( "arr:%p\n", arr + 1);
  7. printf( "&arr:%p\n", &arr);
  8. printf( "&arr:%p\n", &arr + 1);
  9. return 0;
  10. }

 【程序运行结果】

根据上面的代码我们发现,其实&arr和arr,虽然值是一样的,但是意义却不一样。

实际上:&arr是的是数组的地址(整个数组),而不是数组首元素的地址。&arr + 1,跳过的是整个数组的大小。

&arr的类型是,是一种数组指针类型

3、数组指针的使用

一般用于二维数组

例:用一个数组指针打印一个二维数组


  
  1. #include <stdio.h>
  2. //二维数组传参arr[][3]、arr[3][3]
  3. void Print(int(*p)[3], int row, int col) //二维数组arr是第一行数组的地址,
  4. //也就是一个一维数组的地址
  5. {
  6. for ( int i = 0; i < row; i++)
  7. {
  8. for ( int j = 0; j < col; j++)
  9. {
  10. printf( "%d ", p[i][j]);
  11. }
  12. printf( "\n");
  13. }
  14. }
  15. int main()
  16. {
  17. int arr[ 3][ 3] = { { 1, 2, 3},{ 4, 5, 6},{ 7, 8, 9} };
  18. //封装一个数组来打印
  19. Print(arr, 3, 3);
  20. return 0;
  21. }

 【程序运行结果】

 最后再看看下面这几行代码的意思


  
  1. int arr[ 5]; //整型数组,数组有5个元素
  2. int* p[ 10]; //是指针数组,数组有10个元素,每个元素的类型是int*
  3. int(*p)[ 10]; //数组指针,指向10个元素的数组,每个元素是int类型
  4. int(*p[ 10])[ 5]; //这个要拆开看,p先和[]结合,是一个数组有5个元素,
  5. //并且它的类型是int(*)[5] (把p[10]去掉就是其类型)

四、数组传参和指针传参 

 在写代码的时候难免要把【函数】或者【指针】传给数组,那函数的参数改如何设计呢?一起来看吧

1、一维数组传参


  
  1. //一维数组传参的形参可以这么写
  2. void test(int arr[])
  3. void test (int arr[10])
  4. void test (int* arr) //arr是数组首元素的地址,用指针接收
  5. int main ()
  6. {
  7. int arr[ 10] = { 0 };
  8. //函数传参传参
  9. test(arr);
  10. return 0;
  11. }

2、一级指针传参


  
  1. //一级指针传参
  2. void test(int *arr[10])//一级指针接收,大小也可省略不写
  3. void test (int **arr) //arr是首元素地址,数组每一个元素类型都是int*
  4. //一级指针传参可以拿二级指针接收
  5. int main ()
  6. {
  7. int* arr[ 10] = { 0 };
  8. test(arr);
  9. return 0;
  10. }

3、二维数组传参


  
  1. void test(int arr[3][3])
  2. void test (int arr[][4]) //行可省,列不可省
  3. void test (int (*p)[3]) //二维数组arr是第一行的地址
  4. //第一行的地址就是整个一维数组的地址,所以用数组指针接收
  5. int main ()
  6. {
  7. int arr[ 3][ 3] = { 0 };
  8. test(arr);
  9. return 0;
  10. }

4、二级指针传参

思考:函数的参数为二级指针,实参可以是什么??


  
  1. void test(int** p)
  2. {
  3. ;
  4. }
  5. int main()
  6. {
  7. int** p;
  8. test(p); //二级指针传参,二级指针接收
  9. int* p;
  10. test(&p); //一级指针地址传参,二级指针接收
  11. int* arr[ 10];
  12. test(arr); //arr作为首元素地址,每个元素都是int*类型,二级指针接收
  13. return 0;
  14. }

五、函数指针

1、函数指针的定义

函数指针的本质上也是个指针,它是指向函数的指针。

这可以类比数组指针(指向数组的指针)


  
  1. int arr[ 10];
  2. int (*p)[ 10] = &arr;

我们也能不能&函数名,拿到函数的地址呢?然后再把函数的地址存到一个函数指针变量里呢?

来看看下面的一段代码


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. printf( "%p", &Add);
  9. return 0;
  10. }

【程序结果】

通过以上代码我们发现,函数名也是有地址的,所以我们能不能创建一个变量并把这个地址存起来呢?


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. int (*p)( int, int) = &Add;
  9. return 0;
  10. }

接下来还能类比,&arr不加&,arr则是数组首元素的地址,如果不&数组名,那么单独的数组名是否是函数首元素的地址呢?

让我们用代码说话 

总结:&数组名和数组名都是函数的地址。 

2、函数指针的使用

既然p指向Add函数,所以能不能用p来调用Add函数呢?

这时就得用到解引用操作符

不能口说无凭,咱代码说话


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int main()
  7. {
  8. int (*p)( int, int) = &Add;
  9. //对指针p解引用找到Add函数
  10. int res = (*p)( 100, 200);
  11. printf( "%d\n", res);
  12. return 0;
  13. }

【程序运行结果】

 这样一串下来,我们就发现一段关系

*p == Add == &Add == p

所以上述的代码中,解引用操作符就可以去掉了

六、函数指针数组

1、函数指针数组的定义

函数指针数组本质上是一个数组,是用来存放函数地址的数组。


  
  1. 类比一下:
  2. 指针数组
  3. //存放的是字符指针
  4. char* arr[ 10];
  5. //存放整型指针
  6. int* arr[ 10];
  7. //那么函数指针就是存放 函数指针的数组
  8. 例如:
  9. int Add(int x,int y)
  10. {
  11. return x + y;
  12. }
  13. int main()
  14. {
  15. int (*p)( int, int) = &Add //函数指针
  16. //函数指针数组就是基于函数指针改造的
  17. //函数指针数组本质上是个数组
  18. int (*p[ 3])( int, int) = {&Add};
  19. //[]的优先级高于*,所以p先和[]结合,所以p是个数组
  20. //类型是 int (*)(int,int) -->函数指针类型
  21. }

2、函数指针数组的用途

在讲函数指针数组用途之前,首先用代码为大家实现一个计算器,能实现加、减、乘、除的功能。

这和以往猜数字的模式差不多    点击跳转猜数字小游戏

【代码实现】


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int Sub(int x, int y)
  7. {
  8. return x - y;
  9. }
  10. int Mul(int x,int y)
  11. {
  12. return x * y;
  13. }
  14. int Div(int x, int y)
  15. {
  16. return x / y;
  17. }
  18. void menu()
  19. {
  20. printf( "*******************************\n");
  21. printf( "**** 1.Add 2.Sub ****\n");
  22. printf( "**** 3.Mul 4.Div ****\n");
  23. printf( "***** 0.Exit ****\n");
  24. printf( "*******************************\n");
  25. }
  26. int main()
  27. {
  28. int input = 0;
  29. int x = 0;
  30. int y = 0;
  31. int res = 0;
  32. do
  33. {
  34. menu(); //打印菜单
  35. printf( "请选择:");
  36. scanf( "%d", &input);
  37. switch (input)
  38. {
  39. case 1:
  40. printf( "请输入两个整数:");
  41. scanf( "%d %d", &x, &y);
  42. res = Add(x, y);
  43. printf( "相加的结果为:%d\n", res);
  44. break;
  45. case 2:
  46. printf( "请输入两个整数:");
  47. scanf( "%d %d", &x, &y);
  48. res = Sub(x, y);
  49. printf( "相减的结果为:%d\n", res);
  50. break;
  51. case 3:
  52. printf( "请输入两个整数:");
  53. scanf( "%d %d", &x, &y);
  54. res = Mul(x, y);
  55. printf( "相乘的结果为:%d\n", res);
  56. break;
  57. case 4:
  58. printf( "请输入两个整数:");
  59. scanf( "%d %d", &x, &y);
  60. res = Div(x, y);
  61. printf( "相除的结果为:%d\n", res);
  62. break;
  63. case 0:
  64. printf( "退出计算器");
  65. break;
  66. default:
  67. printf( "选择错误\n");
  68. break;
  69. }
  70. } while (input);
  71. }

【程序运行结果】

若此时计算器中还要加入按位与&、按位或|等操作符运算,虽然只要在代码内部多加几行函数,但这也会导致代码越来越来长。所以,可以使用函数指针数组来分别存放Add、Sub的地址

【代码实现】


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int Sub(int x, int y)
  7. {
  8. return x - y;
  9. }
  10. int Mul(int x,int y)
  11. {
  12. return x * y;
  13. }
  14. int Div(int x, int y)
  15. {
  16. return x / y;
  17. }
  18. void menu()
  19. {
  20. printf( "*******************************\n");
  21. printf( "**** 1.Add 2.Sub ****\n");
  22. printf( "**** 3.Mul 4.Div ****\n");
  23. printf( "***** 0.Exit ****\n");
  24. printf( "*******************************\n");
  25. }
  26. //函数指针数组
  27. int (*p[ 5])( int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
  28. //这里的0,是为了和菜单对应,当然也可以写NULL
  29. int main()
  30. {
  31. int input = 0;
  32. int x = 0;
  33. int y = 0;
  34. int res = 0;
  35. do
  36. {
  37. menu(); //打印菜单
  38. printf( "请选择:");
  39. scanf( "%d", &input);
  40. if (input == 0)
  41. {
  42. printf( "退出计算器\n");
  43. break;
  44. }
  45. else if (input >= 1 && input <= 4)
  46. {
  47. printf( "请输入两个整数:");
  48. scanf( "%d %d", &x, &y);
  49. //当input为0则退出,
  50. //当input为1则调用Add函数
  51. //以此类推...
  52. int res = p[input](x, y);
  53. printf( "结果为:%d\n", res);
  54. }
  55. else
  56. {
  57. printf( "选择错误,请重新选择\n");
  58. }
  59. } while (input);
  60. }

【程序运行结果】

七、指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针本质上是个指针

指针指向一个数组

数组每个元素的类型都是函数指针

 1、定义


  
  1. int Add(int x, int y)
  2. {
  3. return x + y;
  4. }
  5. int main()
  6. {
  7. //整型数组
  8. //arr是数组,&arr
  9. int arr[ 10] = { 0 };
  10. int(*p)[ 10] = &arr; //数组指针
  11. //函数指针数组
  12. //同样的,p也是个数组,也&p
  13. int (*p[ 3])( int, int);
  14. int (*(*pp)[ 3])( int, int) = &p; //这就是指向函数指针数组的指针
  15. }

用概念再来分析一下

int (*(*pp)[3])(int, int) = &p

①pp先和*结合,说明pp是一个指针

指向一个数组有3个元素

③每个元素的类型都是int (*)(int, int) --> 函数指针类型

Q:这么复杂类型怎么看?

int (*(*pp)[3])(int, int),把(*pp)[3]去掉,剩下就是类型

八、回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

就像上面的代码,方框部分是有大部分代码是重复的,我们可以利用回调函数的方式来把它变得更加简洁

【代码实现】


  
  1. #include <stdio.h>
  2. int Add(int x, int y)
  3. {
  4. return x + y;
  5. }
  6. int Sub(int x, int y)
  7. {
  8. return x - y;
  9. }
  10. int Mul(int x, int y)
  11. {
  12. return x * y;
  13. }
  14. int Div(int x, int y)
  15. {
  16. return x / y;
  17. }
  18. void calc(int (*p)(int ,int)) //函数传参,函数指针接收
  19. {
  20. int x = 0;
  21. int y = 0;
  22. printf( "请输入两个整数:");
  23. scanf( "%d %d", &x, &y);
  24. int res = p(x, y);
  25. printf( "计算结果为:%d\n",res);
  26. }
  27. void menu()
  28. {
  29. printf( "*******************************\n");
  30. printf( "**** 1.Add 2.Sub ****\n");
  31. printf( "**** 3.Mul 4.Div ****\n");
  32. printf( "***** 0.Exit ****\n");
  33. printf( "*******************************\n");
  34. }
  35. int main()
  36. {
  37. int input = 0;
  38. do
  39. {
  40. menu(); //打印菜单
  41. printf( "请选择:");
  42. scanf( "%d", &input);
  43. switch (input)
  44. {
  45. case 1:
  46. calc(Add);
  47. break;
  48. case 2:
  49. calc(Sub);
  50. break;
  51. case 3:
  52. calc(Mul);
  53. break;
  54. case 4:
  55. calc(Div);
  56. case 0:
  57. printf( "退出计算器");
  58. break;
  59. default:
  60. printf( "选择错误\n");
  61. break;
  62. }
  63. } while (input);
  64. }

 九、总结

本章重点讲解了数组指针、数组传参、指针传参、函数指针、回调函数和函数指针数组等内容。欲知后事如何,关注博主,下期更精彩!!


转载:https://blog.csdn.net/Weraphael/article/details/128746579
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