前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >指针进阶(C语言)

指针进阶(C语言)

作者头像
薄荷冰
发布2024-01-22 21:47:25
900
发布2024-01-22 21:47:25
举报
文章被收录于专栏:后端学习之旅后端学习之旅

里面包括

1. 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。 2. 指针的大小是固定的 4/8 个字节( 32 位平台 /64 位平台)。 3. 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。 4. 指针的运算


1.二级指针

1.1二级指针的定义

前面我们说到指针变量也是变量,是变量就有地址,那指针变量的地址存放在哪里?

其实 二级指针就是用来存放 指针变量的地址。

那么二级指针如何定义? 指针的定义方式是: type + *

a的地址存放在p中,p的地址存放在pp中。p是一级指针,pp是二级指针。

1.2二级指针的运算

*pp 通过对 pp 中的地址进行解引用,这样找到的是 p , *pp 其实访问的就是 p .

**pp 先通过 *pp 找到 p , 然后对 pa 进行解引用操作: *p ,那找到的是 a .

2.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

代码语言:javascript
复制
int main()
{
    char ch = 'w';
    char *pc = &ch;
    *pc = 'w';
    return 0;
}

但是其实还有一种特殊用法

代码语言:javascript
复制
int main()
{
    const char* pstr = "hello bit.";
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}

//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗?

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 bit. 首字符的地址放到了pstr中。

通过这个知识就会有下面这样的题

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
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;

结果

这里str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。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。但是用相同的常量字符串去初始化 不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同,str3和str4不同。

3.指针数组

指针数组是指针还是数组?

答案:是数组。是存放指针的数组。

数组我们已经知道整形数组(int arr1[ 5 ]),字符数组( char arr2[ 6 ] )。

那指针数组是怎样的?

int* arr3[5];

arr3是一个数组,有五个元素,每个元素是一个整形指针

当然指针数组也包括

代码语言:javascript
复制
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

4. 数组指针

4.1 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:

整形指针: int * pint ; 能够指向整形数据的指针。

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?

代码语言:javascript
复制
int *p1[10];
int (*p2)[10];

p1, p2分别是什么?

解释:

p1先于[ ]结合说明p1是一个数组,他所存放的类型为 int *,所以怕是一个指针数组,里面存放着10个指针(地址)。

p2 先和 * 结合,说明 p2 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 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。

4.2 &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:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%p\n", arr);
    printf("%p\n", &arr);
    return 0;
}

运行结果:

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:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
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:

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.

4.3数组指针的使用

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。

看代码:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p)[10] = &arr;
    return 0;
}

这里第五行把数组arr的地址赋值给数组指针变量p,但是我们一般很少这样写代码。

一个比较正常的写法

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
			printf("\n");
	}
}
void print_arr2(int(*arr)[5], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf("%d ", (*(arr+i))[j]);//arr[i]可以认为是于*(arr+i)等价
		}
		printf("\n");
	}
}
int main()
{
	int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	print_arr1(arr, 3, 5);
	//数组名arr,表示首元素的地址
	//但是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,是一维数组的地址
	//可以数组指针来接收
	print_arr2(arr, 3, 5);
	return 0;
}

5. 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?

5.1 一维数组传参
代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
void test(int arr[])
{}
void test(int arr[10])
{}
void test(int* arr)
{}
void test2(int* arr[20])
{}
void test2(int** arr)
{}
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* arr2[20] = { 0 };
	test(arr);
	test2(arr2);
}
5.2 二维数组传参
代码语言:javascript
复制
void test(int arr[3][5])//ok?
{}

void test(int arr[][5])//ok?
{}
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。而且二维数组首元素地址是第一行的地址,是一个一维数组的地址。

4.3 一级指针传参
代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d\n", *(p+i));
 }
}
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;
}

那么问题来了,一个函数的参数为一级指针,那它可以接受什么?比如

void test( int *p )

1.整形变量的地址 2.整形数组的数组名 3.一级指针指针变量。

5.4 二级指针传参
代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
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;
}

当函数的参数为二级指针的时候,可以接收什么参数?(二级指针,指针数组数组名)

代码语言:javascript
复制
void test(char **p)
{
 
}
int main()
{
 char c = 'b';
 char*pc = &c;
 char**ppc = &pc;
 char* arr[10];
 test(&pc);
 test(ppc);
 test(arr);//Ok?
 return 0;
}

6. 函数指针

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
void test()
{
 printf("hehe\n");
}
int main()
{
 printf("%p\n", test);
 printf("%p\n", &test);
 return 0;
}

结果

输出的是两个地址,这两个地址是 test 函数的地址。说明函数名称与&函数名称差不多。

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:

代码语言:javascript
复制
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。

来两个有趣的代码

代码语言:javascript
复制
int main()
{
	//该代码是一次函数调用
	//调用0地址处的一个函数
	//首先代码中将0强制类型转换为类型为void (*)()的函数指针
	//然后去调用0地址处的函数
	//( *( void (*)() ) 0 )();
	//《C陷阱和缺陷》

	typedef unsigned int uint;

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

	void (* signal( int, void(*)(int) ) )(int);
	//该代码是一次函数的声明
	//声明的函数名字叫signal
	//signal函数的参数有2个,第一个是int类型,第二个是函数指针类型,该函数指针能够指向的那个函数的参数是int
	//返回类型是void
	//signal函数的返回类型是一个函数指针,该函数指针能够指向的那个函数的参数是int,返回类型是void
	// 
	//void (*)(int) signal(int, void(*)(int));

	return 0;
}

7.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*

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?

代码语言:javascript
复制
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。

函数指针数组的用途: 转移表

例子:(计算器)

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
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;
	do
	{
		printf("*************************\n");
		printf("   1:add      2:sub \n");
		printf("   3:mul      4:div \n");
		printf("*************************\n");
		printf("请选择:");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("输入操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = add(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 2:
			printf("输入操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = sub(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 3:
			printf("输入操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = mul(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 4:
			printf("输入操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = div(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 0:
			printf("退出程序\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

使用函数指针:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
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;
}

这种写法大大节省了空间,提高了代码的可读性。

8. 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 ;

如何定义?

代码语言:javascript
复制
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;
}

9. 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。

本文参与?腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2024-01-22,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客?前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与?腾讯云自媒体分享计划? ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 1.二级指针
    • 1.1二级指针的定义
      • 1.2二级指针的运算
      • 2.字符指针
      • 3.指针数组
      • 4. 数组指针
        • 4.1 数组指针的定义
          • 4.2 &数组名VS数组名
          • 4.3数组指针的使用
          • 5. 数组参数、指针参数
            • 5.1 一维数组传参
              • 5.2 二维数组传参
                • 4.3 一级指针传参
                  • 5.4 二级指针传参
                  • 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
                  领券
                  问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档
                  http://www.vxiaotou.com