【C语言】指针 精准讲解

$本章介绍：$

这个章节，我们继续探讨指针的高级主题
让你们轻松拿下C语言指针难点
相信你们耐心看完会有所收获

如想更深入了解来看看这两篇指针笔试题吧，看完对指针了解更加深刻.
【C语言】8道经典指针笔试题（深度解剖）
【C语言】经典指针笔试题（深度解剖

1：字符指针

1.1字符指针介绍

指针的类型中有一种指针类型为字符 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";
    printf("%s\n", pstr);
    return 0; } 

代码 const char* pstr = “hello”;
特别容易让人以为是把字符串 hello bit 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。
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。

注意:
被char*修饰的常量字符串是不能被修改的！相当于在前面加了一个const

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1.2 字符指针习题

#include 
int main()
{
	char str1[] = "hello XM.";
	char str2[] = "hello XM.";
	const char* str3 = "hello XM.";
	const char* str4 = "hello XM.";
	if (str1 == str2)
		printf("str1 等于 str2\n");
	else
		printf("str1 不等于 str2\n");

	if (str3 == str4)
		printf("str3 等于 str4\n");
	else
		printf("str3 不等于 str4\n");
	return 0;
}

☀️输出结果是：

⭐️ $解析：$

• 而str1和str2都是数组，都开辟了一块空间来存储数组，并且表示的都是首元素的地址，所以并不相等， （如果指向了同一块空间，改变str1同时也会改变str2）所以编译器把他们指向了不同的地址
• str3和str4两个都是字符指针，指针指向的是同一个字符串的首元素地址，指针指向同一个字符串的时候，实际会指向同一块内存，所以相等。并且是常量字符串。常量字符串是不能改变的，且只有一份。

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2：指针数组

很多人搞不懂指针数组 到底是指针还是数组，怎么把他区分呢？我们可以用类比法如下：

☀️所以指针数组是数组 ->是一种存放指针的数组 数组里面的每一个元素不是值而是指针。
把很多的指针集合在一起，就是一个指针数组

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

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2.1指针数组的基本使用

该代码内存布局大概是这样的

☀️指针数组传参可以用二级指针来接收，并且可以把他当做二维数组，但是char* a[ ]的指针数组的元素是不能变改变的，int*可以

char * 指针数组
int * 指针数组

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3：数组指针

3.1 数组指针的定义

☀️ 指针数组已经是数组了，那数组指针毋庸置疑就是指针了， - 存放的是数组的地址那我们也用类比法更好的理解他把！如下：

数组指针->是指针 ,是一种指向数组的指针
解析 为什么这样写是数组指针呢：
int (*pa)[10];

☀️p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。

☀️那该如何定义一个数组指针呢?

一个char* arr[5] 的数组，那该如何定义一个数组指针来接收这个数组呢呢？以下图解析

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3.2 &数组名VS数组名

对于下面的数组：

int arr[10]={0};

那arr 和 &arr 分别是啥？
我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。
那&arr数组名到底是啥？

⭐️ 我们看一段代码：

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

运行结果如下

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。
难道两个是一样的吗？

⭐️ 我们再看一段代码

#include 
 int main() {
  int arr[10] = { 0 };  
  printf("arr = %p\n", arr);  
 printf("&arr= %p\n", &arr); 
 printf("arr+1 = %p\n",arr+1);  
 printf("&arr+1= %p\n", &arr+1); 
   return 0; } 

运行结果如下
✨:
显然他们各自+1后都不一样，那到底是为什么呢？？？

☀️$解释：$

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。
实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。（细细体会一下）
本例中 &arr 的类型其实是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型,指向了int arr【10】，
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.

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☀️$总结：$

数组名绝大部分情况下是数组首元素的地址
但是有2个例外：

1. sizeof(数组名) - sizeof内部单独放一个数组名的时候，数组名表示的整个数组，计算得到的是数组的总大小
2. &arr - 这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址,从地址值的角度来讲和数组首元素的地址是一样的，但是意义不一样

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3.3数组指针的基本使用

☀️$既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的是数组的地址。$

• 那数组指针是怎么使用的呢？

当有这样一个代码

int main() {
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    print_arr1(arr, 3, 5);
    return 0; }      

函数print_arr1应该如何接收呢?

☀️$首先：$

• 数组名arr，表示首元素的地址
• 二维数组的首元素是二维数组的第一行
• 所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址
• 可以数组指针来接收
• 有两种方式可以接收，一种是数组形式，一种是数组指针形式来接收

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1：⭐️数组形式
2：⭐️数组指针形式 （有能力指向第一行地址） ☀️
数组指针其实就是这样用的，在合适的情况传过来，用来接收某一行地址，或者某个数组的地址

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3.4 回顾并看看下面代码的意思

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

☀️解析：

$intarr[5]$
arr 是一个5个元素的整形数组
$int\ast parr1[10]$
parr1 是一个数组，数组有10个元素，每个元素的类型是int*,parr1是指针数组
$int(\ast parr2)[10]$
是一个指针，该指针指向了一个数组，数组有10 个元素，每个元素的类型是int - parr2是数组指针
$int(\ast parr3[10])[5]$
该数组有10个元素，每个元素是一个数组指针该数组指针指向的数组有5个元素，每个元素是int, 可能理解起来有点难，那就看看下面的内存步图吧

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4：数组参数、指针参数

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呢？

4.1 一维数组传参

假如有这样一个一维数组

int a[5]
test（a）传过去给函数， 函数参数应该怎么接收？（无需返回类型）

☀️答案：

void test(int arr[])
void test(int arr[5])
一维数组传参可以用一维数组接收，[ ]可以省略不写

void test(int *arr)
当然也可以要指针来接收

当然也还有其他接收的方式，但是最常用和常见的还是这两个，其他的就不一一介绍了。

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4.2 二维数组传参

假如有这样一个二维数组

int a[5][5];
test（a）传过去给函数， 函数参数应该怎么接收？（无需返回类型）

☀️答案：

void test(int arr[ ][5])
二维数组传参，用二维数组来接收，但是函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
这样才方便运算。

void test(int (*arr)[5])
传递的a是二维数组，其实相当于第一行的地址，可以数组指针来接收

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4.3 一级指针传参

假如有这样一个一级指针

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p = arr;
test( p );传过去给函数， 函数参数应该怎么接收？（无需返回类型）

☀️答案：

void test(int *p)
一级指针传参，当然可以用一级指针来接收

但是我们思考一下:
当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

比如：

• void test1(int *p) test1() 或号里面用什么形式传过去给形参一级指针

☀️答案：

int a ;
test1 (&a)
我们把一个整型的地址取出来传过去，当然也是用一级指针来接收的。

int a ; int *p1 = &a;
test1( p )
我们传一个整型指针过去，同样也可以用一级指针来接收

int arr[10]
test1(arr)
我们也可以把数组传过去,数组名代表首元素地址，整型的地址，也是可以用一级指针来接收的

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4.4 二级指针传参

假如有这样一个二级指针

int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);
 test(&p);
 return 0;
}

传过去给函数， 函数参数应该怎么接收？（无需返回类型）

☀️答案：

void test(int** ptr)
test(pp);二级指针传参，形参当然也可以使用一个二级指针接收
同样test（&p）的时候也是用二级指针来接收，因为二级指针就是接收一级指针变量的地址

还是一样我们反过来思考一下:
当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

比如

• void test(int **p) test() 或号里面用什么形式传过去给形参二级指针
  ☀️答案：

其实上面已经写过了，传一个二级指针变量，和一级指针变量地址都是可以的
test(二级指针变量) test(一级指针变量地址)

当然还可以传一个指针数组：当我们有一个int* a[5] 我们传一个test(a),因为数组名代表首元素的地址，数组每个元素都是int*，首元素地址就是int*的地址，就是二级指针，用二级指针接收也是妥妥的
int * a[5] test (a)

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5：函数指针

函数指针是 指向函数的指针
难道函数也有相当于的地址吗？

• 首先看一段代码：

#include 
void test()
{
printf("hehe\n");
}
int main()
{
printf("%p\n", test);
printf("%p\n", &test);
return 0;
}

• 输出的结果：
  ☀️ 函数同样也是有着自己相对应的地址。而且函数名 和 &函数名 都是函数的地址，没有区别。

输出的是两个地址，这两个地址是 test 函数的地址。 那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？当然是用到我们函数指针！

• 下面我们看代码：

void test() 
{ 
 printf("hehe\n"); 
 }
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
 void (*pfun1)(); 
 void *pfun2(); 

首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？
⭐️
答案是：pfun1

pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针 ，指针指向的是一个函数，指向的函数无参数，返回值类型为void。

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5.1阅读两段有趣的代码：

该两个代码是什么意思呢？

//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

☀️解析：

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

• :将 0 强制类型转换成一个void（*）()的函数指针
• 这就意味着0地址处放着一个函数，函数没参数，返回类型是void
• 调用0地址处的这个函数

☀️该代码是一次函数调用

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

• 函数的名字是signal
• signal函数的参数第一个是int类型，第二个是void(*)(int)类型的函数指针,该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void
• signal函数的返回类型也是一个函数指针
• 该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void

☀️上述的代码是一个函数的声明

其实代码二还可以在简化：如下

• typedef void(*pfun_t)(int); 注意pfun_t要放在 * 旁边才符号C语言语法规定。
• pfun_t signal(int, pfun_t); 化简后

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6：函数指针数组

数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那我们已经学习了指针数组.
那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？

• 下面我们来看代码吧

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

☀️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。

那函数指针的使用途径是什么？其实是转移表

转移表例子：（计算器）

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;
}

void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf(" 1:add            2:sub \n");
	printf(" 3:mul            4:Div \n");
	printf("         0 退出         \n");
}
int main()
{
     //把第一个元素置0，更方便下面的do while退出
	int (*p[])(int, int) = {0,add,sub,mul,Div};//函数指针数组
	int pur = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择一个操作数->");
		scanf("%d",&pur);
		if (pur >= 1 && 4 >= pur)
		{
			printf("请输入两个操作数");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			int ret = (*p[pur])(x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		else if (pur == 0)
		{
			printf("退出计算机成功\n");
			break;
		}
		else
			printf("选择错误，请重新选\n");
	} while (pur);
	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 ;

void test(const char* str)
{
 printf("%s\n", str);
}
int main()
{
 //函数指针pfun
 void (*pfun)(const char*) = test;
 //函数指针的数组pfunArr
 void (*pfunArr[5])(const char* str);
 pfunArr[0] = test;
 //指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
 void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;
 return 0;
}

void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr
这就是函数指针数组的的指针

☀️解析：

首先，ppfunArr和* 结合说明是一个指针，之后与[ ]结合，说明是一个数组指针，再与*结合说明该 * 指针指向了数组指针，该指针类型是一个函数指针，该函数有一个char * 类型参数，返回值是void。

指向函数指针数组的指针的用法-其实跟指向数组的指针用法类型，这里不过多陈述 !

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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。

字面上的理解，回调函数就是一个参数，将这个函数作为参数传到另一个函数里面, 另一个函数在某一些条件成立时调用该传过来的函数