＜C语言＞ 指针(下)
1.字符指针
字符指针（Character Pointer）char*是指向字符数据的指针变量。
使用实例：
int main() {
char ch = 'w'; // 声明一个字符变量ch并赋值为 'w'
char *pc = &ch; // 声明一个字符指针pc并将其指向ch的地址
*pc = 'w'; // 通过指针pc修改ch的值为 'w'
char arr[] = "abcdef"; // 声明一个字符数组arr并初始化为字符串 "abcdef"
char* p = arr; // 声明一个字符指针p，将其指向数组arr的首地址
return 0;
}
还有一种使用方式如下：
#include 通过指针修改常量字符串的操作是非法的，会导致编译错误。常量字符串应该被视为只读数据。如果需要修改字符串内容，应该使用字符数组而不是指向常量字符的指针。
代码 const char* pstr = "hello world.";
特别容易让同学以为是把字符串 hello world 放到字符指针 pstr 里了，但是/本质是把字符串 hello world. 首字符的地址放到了pstr中。
下面的结果是什么？
#include str1和str2是字符数组，它们包含了相同的字符串 “hello world.”。str3和str4是指向常量字符的指针，它们也指向相同的字符串 “hello world.”。
然后，程序使用条件语句比较了这四个变量的指针值，并输出比较结果：
- 通过
str1 == str2比较，它们是两个不同的字符数组，所以输出 “str1 and str2 are not same”。 - 通过
str3 == str4比较，它们指向相同的常量字符，所以输出 “str3 and str4 are same”。
尽管 str1 和 str2 的内容相同，但它们是两个不同的数组，因此它们在内存中的地址也不同。而 str3 和 str4 是指向相同字符串常量的指针，它们指向的地址相同。
如果想比较字符串的内容而不是地址，应该使用字符串比较函数
strcmp()，例如strcmp(str1, str2)。
2.指针数组
在C语言中，指针数组是指一个数组，其元素都是指针类型的变量。指针数组可以存储指向不同类型对象的指针。
那么指针数组是指针还是数组？
是数组。是存放指针的数组。
例如：
int main() {
//整型数组-存放整型的数组
int arr[10];
//字符数组-存放字符的数组
char arr2[5];
//指针数组-存放指针的数组
int *arr3[5]; //存放整型指针的数组
char *arr4[6];//存放字符指针的数组
return 0;
}
例如：
#include 指针数组使用场景：用一个一维数组模拟二维数组
#include输出结果：
1 2 3 4 5
2 3 4 5 6
3 4 5 6 7
4 5 6 7 8
3.数组指针
3.1 数组指针的定义
数组指针是指针？还是数组？
答案是：指针。
我们已经熟悉： 整型指针： int * pint; 能够指向整型数据的指针。
浮点型指针： float * pf; 能够指向浮点型数据的指针。 那数组指针应该是：能够指向数组的指针。
下面代码哪个是数组指针？
int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？
解释：
int (*p)[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。
int main(){
int arr[10] = {1,2,3,4,5};
int (* pa)[10] = &arr;//取出的是数组的地址存放到pa中，pa是数组指针变量
char arr[5];
char (*p1)[5] = &arr;
}
3.2 &数组名VS数组名
对于下面的数组：
int arr[10];
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 运行结果如下：
000000000061FDF0
000000000061FDF0
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 输出结果如下：
arr = 000000000061FDF0
&arr= 000000000061FDF0
arr+1 = 000000000061FDF4
&arr+1= 000000000061FE18
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的类型是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以&arr+1相对于&arr的差值是40.
3.3 数组指针的使用
那数组指针是怎么使用的呢？
既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。
实例：
#include 一个数组指针的使用：
#include print1 函数的参数是一个整型指针，可以传递任意大小的整型数组给它进行打印。而 print2 函数的参数是一个指向包含10个整数的数组的指针，因此只能传递大小为10的整型数组给它进行打印。
这两种写法都可以用于打印整型数组的元素，选择使用哪种方式取决于你的需求和所操作的数组的类型和大小。
继续：
void print3(int arr[3][5], int r, int c) {
int i = 0;
for (i = 0; i < r; i++) {
int j = 0;
for (j = 0; j < c; j++) {
//arr[i][j] 表示二维数组arr的第i行、第j列的元素的值。
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void print4(int (*p)[5], int r, int c) {
//函数接受一个指向包含5个整数的数组指针p
int i = 0;
for (i = 0; i < r; i++) {
int j = 0;
for (j = 0; j < c; j++) {
//*(*(p + i) + j) 表示指针p所指向的二维数组的第i行、第j列的元素的值。
//p为指针 p+i表示一维数组
printf("%d ", *(*(p + i) + j));
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int arr[3][5] = {{1, 2, 3, 4, 5}, {2, 3, 4, 5, 6}, {3, 4, 5, 6, 7}};
print3(arr, 3, 5);
print4(arr, 3, 5);
return 0;
}
解析 *(*(p + i) + j)：
(p + i)：首先，p是一个指向包含5个整数的数组的指针。通过p + i运算，指针p偏移了i个整数大小的字节，即指向了二维数组的第i行。*(p + i): 在上一步中，p偏移了i行，所以*(p + i)表示指针p所指向的二维数组的第i行的首个元素。这是一个指向整数的指针。(*(p + i) + j): 在上一步的基础上，j是用于偏移列的索引。*(p + i) + j表示指针*(p + i)所指向的一维数组中，偏移了j个整数大小的字节，即指向了二维数组中第i行、第j列的元素。*(*(p + i) + j): 最后，*(*(p + i) + j)使用指针解引用操作符*，获取指针(*(p + i) + j)所指向的整数值。这就是二维数组中第i行、第j列的元素值。
学了指针数组和数组指针我们来一起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];
int arr[5];这是一个包含5个整数的数组，名为arr。int *parr1[10];这是一个包含10个指向整数的指针的数组，名为parr1。它可以存储10个整数的地址。int (*parr2)[10];这是一个指向包含10个整数的数组的指针，名为parr2。它指向一个具有10个整数的数组。int (*parr3[10])[5];这是一个包含10个指向包含5个整数数组的指针的数组，名为parr3。它可以存储10个指向具有5个整数的数组的指针。
让我们分解int (*parr3[10])[5]并解释其含义：
- 从变量名
parr3开始，我们知道这是一个数组。 - 继续向右，我们看到
[10]，表示parr3是一个包含10个元素的数组。 - 继续向右，我们看到
*，表示数组的元素是指针。 - 继续向右，我们看到
[5]，表示指针指向的是包含5个整数的数组。 - 最后，我们有
int，表示数组中的整数类型。
因此，int (*parr3[10])[5]可以解读为：parr3是一个包含10个元素的数组，每个元素都是指向包含5个整数的数组的指针。
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
#include 上述代码中都OK。arr[10]等价于*arr，[]中的值可以省略。 *arr[20] 等价于**arr
4.2 二维数组传参
void test(int arr[3][5])//ok？
{}
void test(int arr[][])//ok？ err
{}
void test(int arr[][5])//ok？
{}
int main() {
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}
总结：
二维数组传参，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)//ok？
{}
void test(int *arr[5])//ok？ err
{}
void test(int (*arr)[5])//ok？
{}
void test(int **arr)//ok？ err
{}
int main() {
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}
函数 test(int *arr[5]) 是错误的，因为它声明了一个包含 5 个指向整数的指针的数组，而不是一个指向整数的指针。函数 test(int **arr) 也是错误的，因为它声明了一个指向指针的指针，而不是一个指向整数或整数数组的指针。在主函数中，参数 int *arr 的正确函数声明应该是 test(int (*arr)[5])，因为它是一个包含 5 个整数的数组的指针 。
4.3 一级指针传参
#include 思考：
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函数能接收什么参数？ int型一维数组，和int型变量的地址
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数？ char型一维数组，和char型变量的地址
4.4 二级指针传参
#include 思考：
当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？
void test(char **p) {
}
int main() {
char c = 'b';
char *pc = &c;
char **ppc = &pc;
char *arr[10];
test(&pc); //pc是一个一级指针，&pc即二级指针
test(ppc); //ppc是一个二级指针
test(arr);//Ok?
return 0;
}
数组名本身也可以被解释为指向数组首元素的指针。对于一个char*类型的数组arr[10]，arr可以被解释为指向arr[0]的指针，而arr[0]又是一个char*类型的指针。
因此，当调用test(arr)时，实际上将指向arr[0]的指针传递给了test函数。在test函数内部，参数p的类型是char**，它可以接收指向char*类型的指针。因此，test(arr)是合法的。
5.函数指针
首先看一段代码：
#include 输出的结果：
0000000000401550
0000000000401550
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？
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();
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。
什么是函数指针？
函数指针是指向函数的指针变量。它可以用于在程序运行时动态地选择调用不同的函数，或者将函数作为参数传递给其他函数。
函数指针的声明：
return_type (*pointer_name)(parameter_list);
其中，return_type是函数的返回类型，pointer_name是指针变量的名称，parameter_list是函数的参数列表。例如，以下是一个指向返回整数类型、接受两个整数参数的函数指针的声明：
int (*sum_ptr)(int, int);
函数指针的赋值：
函数指针可以通过将函数的名称赋值给指针变量来进行初始化。例如，假设有以下函数定义：
int sum(int a, int b) {
return a + b;
}
可以将该函数赋值给函数指针：
sum_ptr = sum;
使用函数指针调用函数： 使用函数指针调用函数与直接调用函数的语法相似，只需将指针变量后面加上参数列表即可。例如：
int result = sum_ptr(3, 4);
实例1：
#include 实例2：
#include 阅读两段有趣的代码：
//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
(*(void (*)())0)();把0直接转换成一个void (*)()的函数指针，然后去调用0地址处的函数，函数的参数为无参
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);是一次函数声明
声明的函数叫：signal
signal函数的第一个参数是int类型的
signal函数的第二个参数是一个函数指针类型，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类型，该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void
代码2太复杂，如何简化：
typedef void(*pfun_t)(int); //pfun_t 是一个函数指针,参数是int，返回类型是void
pfun_t signal(int, pfun_t);
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
比如：
int *arr[10];
//数组的每个元素是int*
函数指针数组中的每个元素都是一个函数指针。函数指针是指向函数的指针变量，可以用来调用该函数。
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？
int (*parr1[10])(); //函数指针数组，指向一个无参函数，返回值为int
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。
函数指针数组的用途：转移表
例子：（计算器）
#include 使用函数指针数组简化代码：
#include 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，它指向函数指针数组的起始地址。可以使用这个指针来访问函数指针数组中的元素，以及通过函数指针调用相应的函数。
下面是一个简单的示例，展示了如何声明和使用指向函数指针数组的指针：
#include 8.回调函数
回调函数是一种函数指针的使用方式，它允许将一个函数作为参数传递给另一个函数，并在需要的时候调用该函数。回调函数提供了一种灵活的机制，使得代码可以根据特定的条件或事件来执行不同的行为。
#include 输出结果如下：
Callback 1: 10
Callback 2: 10
我们首先定义了一个回调函数类型 CallbackFunc，它是一个函数指针类型，可以指向一个带有一个 int 参数和 void 返回类型的函数。
然后，我们定义了一个名为 performCallback 的函数，它接受一个回调函数作为参数，并在需要的时候调用该函数，传递给它一个值。
接下来，我们定义了两个回调函数 callback1 和 callback2，它们都符合 CallbackFunc 类型的函数签名。
在 main 函数中，我们定义了一个整数变量 data，然后使用 performCallback 函数两次，分别传递不同的回调函数和 data 值。这样就实现了在不同情况下执行不同回调函数的功能。
当程序运行时，会依次调用 performCallback 函数，并根据传递的回调函数打印相应的信息。
qsort函数
C语言中qsort函数也是通过函数指针回调函数实现的
#include 用冒泡排序模拟实现下回调函数方式：
#include