C语言——指针进阶

目录

  前言

一、字符指针

二、指针数组

三、数组指针

&数组名vs数组名

四、函数指针

五、函数指针数组

  六，指向函数指针数组的指针

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  前言

对于以下的讲解，需要知道这里的一些知识

  1.  指针，一块存储其他内存块地址的空间，不仅能监管别人的地址信息，还拥有属于自己的地址。可以说指针就是地址，指针里面存放的必然是地址。在x86环境下，指针自身所占的内存大小是4个字节，在x64位环境下，指针的大小是八个字节。

 2. 数组名，数组名就是数组的首元素地址，两种情况除外

   （1.单独放在sizeof后面  2.放在&后面）

一、字符指针

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 bit.";//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;
}

 指针存放的是地址，指向的是字符串首个字母的地址，也就是说pstr字符指针里存的是h字母的地址。

下面有一道面试题：

#include 
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;
}

运行的结果是这样的：

 为什么str1和str2是不一样的呢？因为不同的数组所用的内存空间是不一样的，也就是说指针指向的内存空间是不一样的。 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。而str3和str4指向的就是同一个字符串常量，所以他们指向的是同一块内存空间，空间的地址是相同的，所以str3和str4是相等的。

二、指针数组

指针数组：就是存放指针变量的数组

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

因为[]的优先级要高于*，在没有()的时候，arr1会优先与[]结合，所以arr1是一个数组，存放的元数是10个，存放元素的类型是int*。

同理，arr3是一个数组，存放元素的个数是5个，存放元素的类型是char**。

三、数组指针

数组指针也是指针，数组指针就是指向数组的指针。

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

p1是指针数组，p2是数组指针

int (*p)[10];
//解释：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。

&数组名vs数组名

int arr[10];

&arr和arr分别是什么呢？

arr是数组名，也就是数组的首元素地址；而&arr是取出数组的地址

那么数组的地址和数组的首元素地址有什么不一样呢？

我们来看下面一段代码：

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

运行结果如下：

我们可以看到&arr和arr的数值是一样的，那两个是真的一样吗？

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;
}

 

 我们可以看到，arr+1跳过了4个字节，也就是1个int类型元素所占的空间大小，&arr+1跳过了40个字节，也就是10个int类型元素所在的空间大小。arr+1跳过了数组的一个元素，而&arr+1跳过了整个数组。

 学习了指针数组和数组指针我们来看下下面的代码是什么意思吧；

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

1.arr一个数组，元素个数是5个，元素的类型是int，叫做整形数组

2.parr1是一个数组，元素个数是10个，元素的类型是int *，叫做整形指针数组

3.parr2是一个指针，指向的类型是int（*）[10]，叫做整形指针数组指针

4.parr3是一个数组，元素个数是10个，指向的类型是int（*）[5],是一个存放整形指针数组指针的数组

注：[ ]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证数组名先和*结合。

四、函数指针

函数指针，就是指向函数的指针，保存的是函数的地址。

int add(int a, int b)
{
 return a + b;
}

比如说，我要创建一个指针变量parr1指向add函数

那么应该是这样的

int(*parr1)(int,int);

这里有3个int，从左到右分别为1、2、3

第1个int表示的是函数add的返回类型，第2、3个表示的是add传参的类型。

那么parr1函数指针的类型就是int（*)(int，int)

我们来看下面两个比较容易混乱的代码：

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

该怎么简化这两段代码呢？

代码1

0是一个地址，我们把0强制转换成 void(*)() 类型，也就是函数指针类型，*解引用，也就是调用地址为0的函数，函数没有参数。

代码2

我们可以来判断一下，这是一个函数声明还是函数调用呢？

如果是函数调用的话，穿了什么参数呢？

很明显signal只是一个函数声音，因为代码中只有传参的类型，并没有真的传参。

 那么很明显signal（int，void（*）(int））就是一个函数，我们把signal（int，void（*）(int））取下来，剩余的部分组合到一起不就是void(*)(int)吗？

这样我们可以得出：

上述代码2是一个函数声明

函数名是signal；

函数的第一个参数类型是int ,整形

函数的第二个参数类型是void(*)(int)，函数指针

函数的返回值是void(*)(int)，函数指针

五、函数指针数组

函数指针数组就是存放函数指针的数组

函数指针的类型可以是：

int(*)();

char(*)();

void(*)();

那么函数指针数组应该怎么写呢？

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

 上面三种写法，parr1是正确的

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。

  六，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，数组的元数是函数指针；

虽然说看起来很复杂，但其实就是一个数组指针   

 //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;

    ppfunArr是一个指针，指向一个有五个元素的数组，数组存放元素是函数指针 ，类型是         void（*）（const char*）     

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