【C语言】指针进阶

 前文提要:

1.指针是储存地址的变量,32位下大小为4字节,64位下大小为8字节;

2.指针变量有不同种类,种类限制了指针可操作的字节大小和步数;

3.指针减法表示中间元素的个数;

目录

1.字符指针

2.指针数组

3.数组指针

3.1数组指针本质

3.2数组名和&数组名

3.3数组指针的使用

4.数组传参,指针传参

4.1一维数组传参

4.2 二维数组传参

4.3指针传参

5.函数指针

6.函数指针数组

7.指向函数指针数组的指针

8.回调函数



1.字符指针


   简单来说就是存放字符的指针,一般有两种用法

第一种:

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

【C语言】指针进阶_第1张图片

*pc = 'z',代表将ch所在空间的内容由w修改为z

第二种:

int main()
{
    char* pstr = "hello world";
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}

看到这个代码可能就有一个疑问:这是把pstr是一个字符串的地址吗?

答案是并不是这样的,本质是把字符串 hello world 首字符的地址放到了pstr中 

这是一个特别容易搞混的点,"hello world"其实是在常量区创建的,创建的是hello world\0,一旦创建就不能被修改,同时pstr储存了首元素h的地址,顺着地址就可以找到这个字符串。而且,由于此指针空间不可修改,一般会用const修饰,写为 const char*。

为了更好学习字符指针,下面有一道面试题

#include 
int main()
{
    char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
    char *str3 = "hello bit.";
    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;
}

答案与解析见下:

【C语言】指针进阶_第2张图片

 


2.指针数组


指针数组是一个存放指针的数组

这里我们用几个实例解析说明: 

【C语言】指针进阶_第3张图片

 

【C语言】指针进阶_第4张图片

 下面再来一个数组指针数组实例:

【C语言】指针进阶_第5张图片

【C语言】指针进阶_第6张图片

配合上字符数组,再看一个字符指针数组

【C语言】指针进阶_第7张图片

【C语言】指针进阶_第8张图片

 


3.数组指针


3.1数组指针本质

数组指针,数组指针,定语是数组,名词是指针

所以数组指针的本质一定要记住是指针!!!!

前面我们已经对指针数组有了一定的了解,现在我们可以做一个小辨别:

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么?

*********************************************************************************************************

解析:

p1先与[]结合说明p1为数组,并且数组中的每个元素是int *类型

p2先和*结合,说明p是一个指针变量,然后指着指向的是一个大小为10个int的数组。所以p2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。

3.2数组名和&数组名

#include 
int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%p\n", arr);
    printf("%p\n", &arr[0]);
    printf("%p\n", &arr);
    return 0;
}

【C语言】指针进阶_第9张图片 

 

 我们发现好像没有什么区别。但是别急,我们加工一下

#include 
int main()
{
 int arr[10] = { 0 };
 printf("arr = %p\n", arr);
 printf("arr = %p\n", &arr[0]);
 printf("&arr= %p\n", &arr);

 printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
 printf("arr = %p\n", &arr[0]+1);
 printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);
 return 0;
}

【C语言】指针进阶_第10张图片

实际上: &arr 表示的是数组的地址,而不是数组首元素的地址,两者类型不同。 数组的地址+1,跳过整个数组的大小,所以 &arr+1 相对于 &arr 的差值是40。

arr与&arr[0]表示意义相同,都是首元素的地址。

特例:sizeof(arr),此处arr代表整个数组的地址

3.3数组指针的使用

int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
    //此时&arr的类型为int(*)[10]
    return 0;
}

具体使用见下:

#include 
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i

【C语言】指针进阶_第11张图片

 

 再来看一组辨别

int arr[5];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10])[5];

解析见下:

【C语言】指针进阶_第12张图片

 


4.数组传参,指针传参


4.1一维数组传参

#include 
void test(int arr[])//ok
{}
void test(int arr[10])//ok
{}
void test(int *arr)//ok
{}
void test2(int *arr[20])//ok
{}
void test2(int **arr)//ok
{}
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int *arr2[20] = {0};
 test(arr);
 test2(arr2);
}

 设置形参时,要注意arr[]的[]中的数字是没有意义的

由于arr2中储存的是int*类型的数据,并且arr2为首元素的地址,所以arr2类型为int**

4.2 二维数组传参

二维数组传参,函数形参的设计只能省略第一个[]的数字,行数可省略,列数不可省略

【C语言】指针进阶_第13张图片

二维数组的首元素是第一行 

void test(int arr[][5])//ok
{}
void test(int *arr)//no
{}
void test(int* arr[5])//no
{}
void test(int (*arr)[5])//ok
{}
void test(int **arr)//no
{}
int main()
{
 int arr[3][5] = {0};
 test(arr);
}

特别注意:数组指针传参不能用二级指针接受,即使他们解引用的方式很像

4.3指针传参

一级指针传参:没什么特别之处,记得写清楚指针类型,传什么类型用什么接收

void*可接收所有类型的指针,但是不能进行运算,需注意参与运算时要前强转类型

void print(int *p, int sz)
{}

int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 int *p = arr;
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 //一级指针p,传给函数
 print(p, sz);
 return 0;
}

二级指针传参:同上,需注意什么类型的参数可以使用二级指针接收

#include 
void test(int** ptr)
{
 printf("num = %d\n", **ptr); 
}
int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);
 test(&p);
 return 0;
}

 


5.函数指针


先看一个例子

【C语言】指针进阶_第14张图片

 可以发现函数居然是有地址的,而且&函数名与函数名的地址相等

在函数指针中,函数名==&函数名

那要如何写函数指针呢?

返回类型 (*指针名) (参数类型,参数类型......) 

eg.

int (*pf)(int, int) = Add;//初始化函数指针
int ret = pf(2,3);//使用函数指针

可以看到函数指针不需要解引用,可以直接使用

函数指针的类型为:返回类型 (*) (参数类型,参数类型......) 

 


6.函数指针数组

int (*parr1[10])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];

以上三者哪个是函数指针数组呢?

答案是parr1,parr1先与[]结合,代表它是一个有10个元素数组,同时每个元素的类型是int(*)(),返回值为int,参数为空的函数

函数指针数组的用途:转移表

具体使用场景如下:

计算器

#include 
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
     while (input)
     {
          printf( "*************************\n" );
          printf( " 1:add           2:sub \n" );
          printf( " 3:mul           4:div \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);
         }
          else
               printf( "输入有误\n" );
          printf( "ret = %d\n", ret);
     }
      return 0;
}


7.指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针是一个指针

指针指向一个数组 ,数组的元素都是函数指针 

类比解释:

【C语言】指针进阶_第15张图片

 指向函数指针数组的指针一般形式:返回类型 (*(*name)[num])(参数类型......)

 


8.回调函数


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。

简单来说就是通过函数指针间接调用函数

这里不详细说明,大家有兴趣可以了解一下qsort函数

【C语言】指针进阶_第16张图片

 


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