K&R学习笔记 第五章

指针可是C语言的精髓。本章一开始就用一个例子swap（交换两个数的值）来说明。想想也奇怪，我本科阶段学习C语言的时候其实很差的，这里当时也是一团乱麻，形参、实参、指针这些东西怎么也搞不懂，后来是自学了数据结构以后，就突然开窍了。指针声明通常有两种方法：

int a = 0;
int b = 0;
int *pa = &a;
int* pb = &b;

我很喜欢使用第二种，因为他明确地指出了某个变量的类型，比如pb就是int*类型，在参数传递的时候很好理解，而作者倾向于使用第一种类型，因为它表明了对pa取内容时，会得到一个int类型的值，至于大家，按照自己的习惯就好，不必非要改正。
对于指针的运算，也有一些需要注意的地方：
按照C语言的运算符次序，自增自减操作符是优先于取地址和*的。所以++*p是对p指向的变量自增1；而*p++是对p指向的下一个变量取值。
指针与数组有着密切的关系：数组在作为参数传递时，实际上传递的是他的首地址。而数组元素a[i]会被编译器修改为*(pa+i)，使用指针的效率会略高于使用数组下标。
再说一下可能公司笔试、面试题都考烂了的strcpy与strcmp：

void strcpy1(char *s,char *t)
{
	int i = 0;
	while((s[i] = t[i]) != '\0')
		i++;
}

void strcpy2(char *s,char *t)
{
	while((*s = *t) != '\0')
	{
		s++;
		t++;
	}
}

void strcpy3(char* s,char* t)
{
	while((*s++ = *t++) != '\0')
		;
}

void strcpy4(char *s, char* t)
{
	while(*s++ = *t++)
		;
}

似乎这4种写法性能差异不大，但是可读性却差了很多。个人觉得有点华而不实。

书中在介绍完多维数组一个，出了一个课后题，大体的意思是通过指针而不是数组下标来访问一个二维数组。具体的解答也很简单，我只想用一个更简单的例子来澄清一些概念（这个类型的题目来自于程序员面试宝典）

int main(void)
{
	int Arr[3][4] = {10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120};
	int (*pArr)[4] =Arr;//注意pArr的类型
	printf("%d\n",**pArr);
	printf("%d\n",**(pArr+1));
	printf("%d\n",*(*pArr+1));
}

这个问题关键在于理解pArr到底是什么类型（其实如果看过后面的复杂类型声明机制，会更好理解一点）。pArr是一个指针，它指向一个数组，数组中有4个元素，每个元素都是整形。这个指针跟Arr是什么关系呢？其实，C语言中并没有什么高维数组，只有一种基本的数组，但是允许数组的每个元素还是数组，这样嵌套成了所谓的高维数组。理清了这个概念，我们再看Arr，Arr是一个3维数组，每个数组的元素都是一个4维数组。所以，这里可以把Arr（的首地址）赋值给一个指向4维数组的指向pArr——即把一个4维数组的地址赋给一个指向4维数组的指针。
罗嗦了这么多，现在再看这几条打印语句。pArr指向的是3维数组Arr的首地址，对他第一次接引*pArr得到的是Arr的第0个元素，（这个元素也是一个数组{10,20,30,40}的首地址），所以**pArr得到的是数组{10,20,30,40}的第一个元素。而paArr+1得到的是Arr的第1个元素{50,60,70,80}，**(pArr+1)便是他的第一个元素50；*(*pArr+1)输出为20则是因为*pArr如前所述，是数组{10,20,30,40}的首地址，*pArr+1则是其第二个元素20的地址。
关于命令行参数，说起来也挺简单的：
int main(int argc, char* argv[])
中，argc记录了参数的个数（至少为1个，这个参数为程序名）；而argv是一个argv[argc-1]的数组，数组的每个元素是一个指针，指针指向各个命令行参数。但是实际使用起来，还是有点小复杂的，代表性的问题就是Unix和linux很多带参数的的程序，比如：
find -x -n 模式
将打印所有与模式不匹配的行，并打印行号。（-x 与-n可以组合使用），我们来看看书中给出的程序：

#include 
#include 

#define MAXLINE	1000

int getline(char* line, int max);

int main(int argc, char* argv[])
{

	char line[MAXLINE];
	long lineno = 0;
	int c, except = 0, number= 0,found= 0;
	while(--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-')//检查第二个命令行参数是否为"-"		这里要注意 (*++argv)[0]与 *++argv[0]的区别
	{
		while(c = *++argv[0])
		{
			switch (c)
			{
			case 'x':
				except = 1;
				break;
			case 'n':
				number =1;
				break;
			default:
				printf("find: illegal option %c\n",c);
				argc = 0;
				found = -1;
				break;
			}
		}
	}

	if(argc != 1)
		printf("Usage: find -x -n pattern\n");
	else
	{
		while(getline(line,MAXLINE) > 0)
		{
			lineno++;
			if((strstr(line,*argv) != NULL) !=  except)
			{
				if(number)
				{
					printf("%ld:",lineno);
				}

				printf("%s",line);
				found++;
			}
		}
	}
	return found;

}

int getline(char s[],int lim)
{
	int c, i ;
	for(i = 0; i < lim-1 && (c = getchar())!= EOF && c != '\n';++i)
		s[i] = c;
	if(c == '\n')
	{
		s[i] = c;
		++i;
	}
	s[i] = '\0';
	return i;
}

while(--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-')检查第二个命令行参数是否为"-"，这里要注意的是 (*++argv)[0]与 *++argv[0]的区别。 (*++argv)[0]是先自增argv让它指向第二个命令行参数，然后对其解引，获取第二个命令行参数字符串的首地址，然后判断首地址存放的是否是'-'；而 *++argv[0]先取argv[0]，此时它指向的是'-'，然后自增，再解引。while(c == *++argv[0])就是利用这个作用。通过这两重循环，命令行参数中-x或者-n是否被选中已经通过except和number被记录了；而且此时argv也指向了命令行的第三个参数，也就是模式。此时通过getline函数不停地一行一行获取输入存入到line中，然后比较line中有没有模式对应的单词。如果有则返回该单词第一次出现的位置，否则返回NULL。这里的语句：
if((strstr(line,*argv) != NULL) !=  except)
稍微有一点绕弯，在这里解释一下。分两种情况1：except=0，此时程序要求打印的是出现该模式的行，而如果找到，那么strstr(line,*argv) != NULL就为1，1 ！= 0，if语句条件成立，打印这一行；如果没有找到那么strstr(line,*argv) != NULL就为0,0！= 0，if语句条件不成立，就不打印这一行。2：except=1.刚好与上面相反，就不啰嗦了。同理lineno的作用类似。


书中最后讲到了C语言复杂的类型声明机制，（这个问题产生的主要原因是因为C的声明不是从左向右阅读的）也就是面试中姜常考的指向函数的指针、返回值为指针的函数、指向数组的指针、每个元素都是指针的数组，书中通过了一个示例程序，这个程序能够分辨一些简单的情况，来说明这个问题。这个程序程序看似不长，还是很有难度的。

我在这里顺便谈一下我对这些问题的处理方法，其实就是3点：

(1)先看变量名，从中间向两边看，注意有没可以构成数组的[]或者函数参数的()；

(2)记住()和[]的优先级高于*;

(3)空的()或者()里面有类型，说明这里面一定有函数指针，向前面找函数的返回值。

我举几个例子（这些例子来自于程序员面试宝典）：
(1)float(**def)[10];
(2)double*(*gh)[10];
(3)duble(*f[10])();
(4)int*((*b)[10]);
(5)long(*fun)(int);
(6)int(*(*F)(int,int))(int)
书中没有对他们进行详细的说明，我仔细说说我的分析方法。第一个例子，变量名为def紧接着修饰def的**，说明def是一个二级指针。这个指针指向什么呢？看看右边，是[10]，再看看左边是float，所以是指向一个数组，数组中有10个元素，每个元素都是float类型。
第二个例子，先看变量名gh，紧接着修饰gh的是*，说明gh是个指针。指向什么？10个元素的数组，数组的类型是double*。
第三个例子，注意：括号优先级高于*，所以f是一个10个元素的数组。数组中的每个元素都是一个指针，什么指针呢？看到了()，向前找返回值，是double类型，所以是指向没有形参，返回值为double类型函数的指针
第四个例子，*b说明b是一个指针，[10]说明是指向数组的指针，int*说明数组的每个元素都是int*类型（指向int的指针）。
第五个例子，*F说明F是一个指针。指向什么，右面看到了(int,int)说明这是一个指向函数的指针，那么函数的返回值是什么呢？(*F)左边是一个*，说明函数返回值也是一个指针。这个指针又是什么类型的呢？还是向右边看有一个(int)，说明还是一个指向函数的指针。前面的int说明这个函数的返回值为int类型。
说到这里，其实也能感觉出来《程序员面试宝典》也是很有特色的一本书，它不是教你如何编程或者这样编程正确，或者那样编程容易出错的书，它抠出了很多C和C++的细节问题考你。如果你对自己的基本功很有信息，可以试试看。