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C语言指针总结3

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前言
本篇博客继续总结有关指针的知识
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1. 字符指针变量

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;
一般使用:

int main()
{
char ch = 'w';
char *pc = &ch;
*pc = 'w';
return 0;
}

还有一种使用方式如下:

int main()
{
const char* pstr = "hello.";//这⾥是把⼀个字符串放到pstr指针变量⾥了吗?
printf("%s\n", pstr);
return 0;
}

注:代码 const char pstr = “hello.”; 特别容易让人以为是把字符串 hello 放
到字符指针 pstr 里了,但是本质是把字符串 hello. 首字符的地址放到了pstr中。
*

在这里插入图片描述
上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。
《剑指offer》中收录了一道和字符串相关的笔试题,我们⼀起来看一下:

#include <stdio.h>
int main()
{
char str1[] = "hello bit.";
char str2[] = "hello bit.";
const char *str3 = "hello bit.";
const char *str4 = "hello bit.";
if(str1 ==str2)
printf("str1 and str2 are same\n");
else
printf("str1 and str2 are not same\n");
if(str3 ==str4)
printf("str3 and str4 are same\n");
else
printf("str3 and str4 are not same\n");
return 0;
}

结果:
在这里插入图片描述
为什么1和2不同那,1和2是两个不同的数组,虽然两个常量字符串相同,但初始化地址不同,进而开辟了两个不同的内存块,所以两个数组不相同。相反,3和4他们指向同一个常量字符串,C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域,当几个指针指向同一个字符串的时候,他们实际会指向同一块内存。所以3和4是一样的。

2. 数组指针变量

2.1 数组指针变量是什么?

上一篇博客我们说到了指针数组,指针数组是一种数组,数组中存放的是地址(指针)。
那么这个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

int *p1[10];
int (*p2)[10];

思考⼀下:p1,p2分别是什么?
数组指针变量

int (*p)[10];

解释:p先和 * 结合,说明p是⼀个指针变量变量,然后指着指向的是一个大小为10个整型的数组。所以
p是⼀个指针,指向一个数组,叫数组指针。
这里要注意:[ ]的优先级要高于 * 号的,所以必须加上()来保证p先和*结合。

2.2 数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是用来存放数组地址的,那怎么获得数组的地址呢?就是我们之前看到的 &数组名

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

数组指针类型解析:

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

3. 二维数组传参的本质

有了数组指针的理解,我们就能够了解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:
在这里插入图片描述
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

4. 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?
根据前面总结的整型指针,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:
int (*pf3) (int x, int y)
| 函数类型名 指向函数的参数类型
|
pf3指向函数的返回类型

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)(2, 3));
printf("%d\n", pf3(3, 5));
return 0;
}

输出结果:

5 8

4.3 两段有趣的代码

代码1

( * (void ( * )())0)();

这个代码乍一看很乱,我们可以仔细分析一下,void( * )()这是一个函数指针类型,有括号包住了这个函数指针类型,后面有个0 ,那这个(void( * )())0,那这个意思就是将0强制转化为函数指针类型·,相当于0现在就是一个地址指向函数的意思。那前面这个 * 就是解引用,对0解引用找到函数,相当于现在就是 函数();
所以这是一个函数调用。

代码2

void ( * signal(int , void( * )(int)))(int);

这个代码,我们还是先找有没有函数指针类型,很明显void( * )(int)是函数指针类型作为参数类型,此刻相当于void(*signal(类型 ,类型))(int);我们可以清楚的看到,外面这是一个指向signal函数的函数指针,所以这是一个指向返回类型为void,参数类型为int,函数名为signal的函数指针

4.3.1 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

那么要简化代码2,可以这样写:

typedef void(*pfun_t)(int);
pfun_t signal(int, pfun_t);

5. 函数指针数组

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
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

6. 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;
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( "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;
}

这篇博客总结完了,下一篇指针博客见
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