【C指针进阶】（C精髓）——对指针的更进一步深入剖析（图文近2w详解）
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本文承接了上文：初阶指针——全面了解指针，在此基础上对指针进行更深一步的剖析，相信我，也请相信你自己！
指针全解
- 前言
- 1、初阶指针大致回顾
- 2、 字符指针
- 3、指针数组
- 4、 数组指针
- 5、数组传参和指针传参
- 6、函数指针
- 7、 函数指针数组
- 8、指向函数指针数组的指针
- 9、回调函数
-
- qsort 函数实现
- qsort函数模拟（冒泡思想）
前言
我们都知道，指针是C语言中必不可少的一部分，是C语言的精髓所在，一个学习C语言的人如果不对指针有着深刻的理解，那还不算得上是真正入门，本篇文章整理了对于指针更深一步的了解所学到的知识，以及一些个人的见解，期待能帮到您对此有更深刻的认识。话不多说，直接开搞！
1、初阶指针大致回顾
在之前的指针初阶文章里，主要讲了以下内容：
- 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
- 不管是什么类型的指针，它的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
- 指针是有类型，指针的类型决定了指针的±整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
- 指针的运算——两个指针相减后的结果的绝对值，就是两个指针之间的元素个数。
- 避免野指针的出现，写出好的代码
- 二级指针是存放一级指针地址的指针变量
大概就是这些，接下来，正式进入指针进阶。
2、 字符指针
字符指针是用来存放字符的一种指针类型，我们平常都是这么使用：
#include或者这样使用：
#include2.1 字符数组与字符指针
大家这里还要注意一点，就是字符数组与字符指针之间的区别，它们两个看上去很像，但是所表达的意思却完全不同，如下代码：
#include在这里，str表示的是一个数组，既然是数组，那么这里面的元素是可以进行修改的，就比如把a改成z，只需要把z赋值给数组首元素就可以了，但是，下面的str1所指向的是一个字符串常量，而字符串常量是不可以进行修改的。如下：
#include
所以我们一般在用字符指针指向字符串常量时，前面会加一个const，从而增加代码的健壮性，避免我们后面万一修改字符串常量的操作，因为修改的话，编译器是不会报错的，只有通过调试才能发现错误，加上const后，如果进行修改的话，编译器会报错提醒。
另外，我们还可以通过字符串首字符的地址找到整个字符串：
#include这里注意一点，str1存放的是首字符a的地址，所以再对其解引用的时候，打印出来的其实是首字符a。
2.3 练习题
#include 对于这个题，我们要了解一点，就是。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。但是数组就不同了，就算数组的内容相同，但是str1和str2都会开辟属于自己的内存空间。如下所示：
所以，这里str3与str4是等价的，但str1与str2不等价，所以最终实际结果为：
str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same
3、指针数组
在前面的文章里已经讲过了关于指针数组的知识，指针数组是数组，数组里的元素为指针类型，也就是说，指针数组是一个用来存放指针（地址）的数组。
int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组
举个例子：
我们可以通过指针数组来实现用一维数组模拟二维数组：
#include
4、 数组指针
4.1定义
数组指针，看起来与指针数组很像，但是表达的意思却完全不同，数组指针，顾名思义它是个指针，我们知道整形指针int*,它指向的对象为整形，浮点型指针float*指向的对象是浮点型，那么，类比一下，我们就可以知道，数组指针指向的对象为整个数组。
我们下面来看以下两个代码：
int *p1[10];
int (*p2)[10];
//我们把变量名称去掉，然后剩下的就表示变量的类型，在这里，[]的优先级要高于*号,所以p1表示的是一个数组，数组具有十个元素，每个元素的类型为int*，而（）的优先级要高于[],所以这里p2首先表示的是一个指针，然后指向了一个具有10个元素的数组，数组的每个元素为int
4.2&数组名、数组名
再次复习一下&数组名与数组名
数组名表示首元素地址，除去两个例外。
1、sizeof（数组名），在这里，数组名代表的就是整个数组，所求出来的就是整个数组的大小。
2、&数组名，数组名前面加上&，表示取出的是整个数组的地址。
#include这里我们来验证一下：
4.3数组指针的使用
4.3.1一维数组里的应用
#include
大家可以看一下这段代码，注释中解释了每一个原因，相信会对大家的理解有所帮助。
同样，数组指针的应用还经常应用在二维数组里。
4.3.2二维数组里的应用
#include
在二维数组里，数组名表示数组首元素地址，二维数组的首元素地址就是整个第一行的地址。而每一行，又是一个一维数组。
4.4小练习
以下所代表的意思
int arr[5];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10])[5];
int arr [5]就是一个数组，有五个元素，每个元素类型为int
int parr1[10],首先parr1是一个数组，数组10个元素，每个元素类型为int*,所以这是一个指针数组
int(*parr2)[10],parr2是一个指针，指针指向一个数组，所指向的数组有10个元素，每个元素类型为int
int (*parr3[10])[5],parr3是一个数组，有10个元素，每个元素类型为数组指针(地址)，该指针指向一个数组，有五个元素，每个元素为int
如果还是不理解这个，就参考以下下面的图解，类比一下就明白了
以上就是关于数组指针的内容，下面继续
5、数组传参和指针传参
在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计？
5.1一维数组传参
对于一维数组传参，我们通常用以下几种方式来接收
#include 5.2二维数组传参
对于二维数组传参，我们通常用以下几种方式来接收
#include5.3一级指针传参
对于一级指针的传参与接收，有以下几种：
#include5.4二级指针传参
对于二级指针的传参与接收，有以下几种：
#include以上为数组以及指针传参的内容，望诸君加油。
6、函数指针
6.1函数指针定义
在上面的内容中，我们讲到了&数组名表示取出整个数组的地址，数组名表示数组首元素的地址，那么，我们不妨大胆猜测，&函数名，以及函数名是不是表示函数的地址呢？带着这个疑问，我们来看以下代码：
#include
在这里，我们可以发现，原来&函数名以及函数名所表示出来的地址是相同的，这里由于函数并不像数组那样，具有多个元素，每个元素都有各自所对应的地址，所以，&函数名以及函数名都表示函数的地址，两者之间没有任何区别。
因此，我们可以这样来定义函数指针：
#include
6.2函数指针使用
#include6.3小练习
看如下代码
//代码1
(*(void (*)())0)();/
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
解释如下：
#include7、 函数指针数组
数组去掉数组名[ ]剩下的就表示数组的元素类型，就比如int arr[5]，去掉arr[5],剩下的int就表示数组的元素类型。
7.1定义
函数指针数组，顾名思义就是一个数组，用来存放函数指针的数组，即该数组可以存放多个参数相同、返回类型相同的函数地址
如下：
#include7.2函数指针数组的使用
有了函数指针数组，我们就可以通过数组的元素，来访问所对应的函数指针即函数地址了。举个例子：
#include了解这个后，我们可以通过函数指针数组实现一个具有加减乘除的简易计算器，如下：
#include具体如下：
QQ录屏20221023011939
8、指向函数指针数组的指针
8.1定义
上面我们讲完了函数指针数组，而我们一开始所了解的整型数组，字符数组等，它们都可以将自己的地址存放到指针变量中，然后通过这个指针就可以访问它们，而作为函数指针数组，它也有自己的地址，我们也可以通过一个指针变量来存放它的地址，然后再通过指针来灵活使用它们。
那么它的形式是怎样的呢？且看下面：
#include8.2指向函数指针数组的指针的使用
了解它的含义后，那么该如何使用呢？举个例子：
#include8.3练习题
声明一个指向含有10个元素的数组的指针，其中每个元素是一个函数指针，该函数的返回值是int，参数是int*
int(*(*p)[10])(int*)
//p先与*结合，说明p是一个指针，再与[10]结合，说明指向一个含有10个元素的数组。
//去掉数组名和[]后剩下数组的元素类型int(*)(int*),即函数指针类型，所指向的函数返回类型int，参数为int*类型
9、回调函数
9.1定义
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
简单来说，就是把函数a的地址作为函数b的参数，然后在函数b的内部调用函数a时，这时的函数a就称为回调函数。
9.2回调函数的使用*
这里我们再举之前计算器的例子，对那段代码进行修改，如下：
#include详细图解
同理，被通过函数指针p调用sub、mul、div函数也都是回调函数，原理同上。
回调函数是函数指针内容里最为重要的部分，通过回调函数可以为我们节省很多麻烦事，就比如，程序员写了一个复杂的函数a，后面假如再想实现这个代码的作用时，只需要通过函数指针来调用a即可了，就不需要再次写a。
了解什么是回调函数后，接下来我们来讲一下qsort函数，以及它的模拟实现。
qsort 函数实现
到目前为止，我们学过了一种排序方法，即冒泡排序，如下：
#include但是，冒泡排序有一个缺陷，就是冒泡排序只能排序整形，对于char类型，或者结构体类型是无法进行排序的，那么有没有一种函数是可以实现对任意类型元素的排序呢？答案是有的，就是qsort函数
在这里，我们发现，qsort函数有四个函数参数，这些函数参数都是什么意思呢？大家看以下讲解就明白了：
而对于用来比较两个元素大小的函数指针，又有以下定义：
这里我们知道，对于两个元素e1，e2，假如e1>e2,就返回一个大于0的数，如果e1
qsort是一个库函数，它的使用需要包含头文件#include
下面我们通过qsort函数再来排序上面的数：
1.qsort排序整形
#include
//这里我们直接返回（e1-e2）的值就可以了
//由于e1，e2是void*类型，解引用后才能访问用来比较的两个元素，而我们知道void*类型的数不能直接解引用，所以要进行强制类型转换
//强制类型转换成int*后，再解引用，就能进行运算了
}
int main()
{
int arr[] = { 1,8,1,6,8,6,4,8,9,8,2,5,7,3 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar);
//arr表示首元素地址 sz是要排序的元素个数 sizeof（arr[0]）是要一个排序的元素大小
//compar是函数名，函数名表示函数地址，即用来比较两个元素大小的函数地址
return 0;
}
这里我们发现，qsort实现了升序排序，如果要实现降序排序，只需要把e1与e2的位置调换一下就可以了。
2.qsort排序字符
与上面排序整形一个道理，例：
#include
3.qsort排序结构体
原理本质上都是一样的，例：
#include
在这里我们要知道strcmp函数：
strcmp也是一个库函数，它的使用要包含头文件#include
对于两个字符串如果str1
strcmp是专门用来比较字符串大小的库函数，在以上例子中就用到了此函数。
qsort函数模拟（冒泡思想）
清楚qsort函数的使用后，我们用我们学过的冒泡思想来模拟实现qsort的功能
#include
在这里，最难的地方主要在于如何实现对任意类型的元素进行两两排序。这里再来画图解释一下为何要这么书写
(char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width
最后，指针是C语言的精髓所在，望诸君不负努力，加油！
end