简介
指针的概念
- 指针是个变量，用来存储地址。
- 指针的大小只与是64位平台还是32位平台有关，与指针类型无关。
- 指针类型决定了指针的解引用权限和读取方式。
- 指针+-正数与指针所指向类型数据的长度有关。
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 sx.";//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;
}
const char* pstr = "hello sx.";这段代码的意思实际是将"hello sx"的首地址赋值给pstr.，这样pstr就拥有了访问这个字符串的能力。但很多人会陷入一个误区：认为"hello sx"字符串被整个放到了pstr中。
像这样" "中放入字符直接写出来的字符串的我们叫做常量字符串，它存储在静态存储区，字符串的内容不能更改，并且只有在整个程序结束后，常量字符串所使用的内存空间才会被系统回收。
所以使用直接收常量字符串的指针时，通常使用const修饰。
实际pstr与常量字符串的关系：
看一道例题：
#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;
}
你可能感到奇怪，字符串明明时相同的，怎么str3、str4就不同了？
实际上：
char arr[] = "hello sx";
//先创建一块空间，然后将字符串依次放入数组中。
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。
注意：同一个程序中出现的相同常量字符串都是同一个，类似与python将常量字符串存储在内存池中。
指针数组
指针数组即元素类型为指针的数组。
我们可以使用指针数组模拟一个二维数组。
int arr1[3] = {1,2,3};
int arr2[3] = {2,3,4};
int arr3[3] = {3,4,5};
int* arr[3] = {arr1, arr2, arr3};
如果想访问arr[i]中的第下标为j的元素，可以使用 *(*(arr + i) + j).
同样可以使用数组下标的方式 arr[i] [j];
但这只是模拟二维数组，并不是真正的二维数组。
二维数组的空间是连续的，可是在这里一定是连续的吗？
二维数组的每一行的大小是相同的，这里一定相同吗？
答案是否定的，这里的arr1 、 arr2 、 arr3的地址空间是随机的，长度也并没有固定。
数组指针
数组指针：意为数组的指针。
那么当然这是一个指针，它是指向数组的。
内置类型的指针：
例如 int* p, double* p,来剖析它的结构。
p被 * 修饰代表p是指针，那么指向什么类型？==》int。
下面代码哪个是数组指针？
int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？
先来看看最普通的类型。
int arr1[10];
//arr1与[10]先结合，代表arr1是个数组，那么剩下的就是数组元素的类型。
int *arr;
//arr与*结合，代表arr是个指针，那么剩下的就是指针指向的类型。
p1先与[10]结合，表示p是个数组。
将p1[10]去掉剩下的就是数组的元素类型。
显然，p1这是一个指针数组，数组的每个元素是指向int的指针。
p2先与*结合，代表p2是个指针。
再与[10]结合，代表指向的是十个元素的数组，那么剩下的就是数组的元素类型了。
p2是一个指针，指向有十个元素，每个元素是int的数组。
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。
对数组名取地址
int arr[10];
arr和&arr有什么区别呢？
arr是数组名，首元素地址。
那&arr是个什么呢？
看代码：
int main()
{
int arr[10] = {0};
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr);
return 0;
}
两者的值是一样的，难道就一样吗？
继续看：
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;
}
都执行 + 1操作后就不同了，那么说明它们指向的类型长度是有差异的。
可以看到 &arr 和 &arr + 1 相差了40个字节，是arr这个数组的长度。
说明&arr 指向的应该是一整个数组，因此一次跳过一个数组的长度，那么也就合理了。
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。
上代码：
#include <stdio.h>
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
return 0;
}
这样的用法多少显得我们有点不太聪明的样子，这根本无法体现数组指针的价值。
如下使用可以完美契合二维数组：
#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++)
{
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("%d ", arr[i][j]);
}
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;
}
二维数组的数组名是首元素的地址，而二维数组的每一个元素实际上是一个数组，那么首数组的地址就是一个数组指针，可以在二维数组传参时使用。
那么(arr + i)就代表第i + 1行的地址，解引用后就是 第 i + 1行的数组名，然后就可以通过对一维数组的访问去访问元素了。自然就可以用 arr[i] [j]的方式去访问元素。
int arr[5];//元素类型为5个int的数组
int *parr1[10];//指针数组，10个元素，每个元素都是指向int的指针。
int (*parr2)[10];//数组指针，指向元素个数5，每个元素为int的数组。
int (*parr3[10])[5];//
//数组指针数组，有十个元素，每个元素都是一个数组指针，指向元素个数为5的整形数组。
总结:一维数组的数组名既可以代表整个数组，也可以是首元素地址，通常是后者，只有在取地址和使用sizeof操作符时数组名代表整个数组。
数组参数、指针参数
一维数组传参
#include <stdio.h>
void test(int arr[])//arr是一维数组的数组名，使用数组名接收，可以
{}
void test(int arr[10])//标明元素个数和不标名效果是一样的
{}
void test(int *arr)//可以指针接收首元素地址
{}
void test2(int *arr[20])//arr2是首元素地址，每个元素为一个一级指针，那么arr就是二级指针，可以
{}
void test2(int **arr)//与上一个相同
{}
int main()
{
int arr[10] = {0};
int *arr2[20] = {0};
test(arr);
test2(arr2);
}
二维数组传参
来看看这样传参是否可以？
void test(int arr[3][5])//使用二维数组接收二维数组，可以
{}
void test(int arr[][]) //不可以，没有指定列数，无法确定一行多少元素，就无法对指针进
//行运算一次跳过多少字节
{}
void test(int arr[][5])//可以，可以不指定行数，一定要指定列数
{}
//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)//不行，类型不匹配，二维数组名是数组指针，这里是一级指针
{}
void test(int* arr[5])//不行，类型不匹配
{}
void test(int (*arr)[5])//可以，二维数组数组名传参实际是一个数组指针
{}
void test(int **arr)//不行，类型不匹配，这是二级指针，无法接收数组指针
{}
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}
总结：只能省略行，不能省略列，数组在作为参数传参时实际上为指针，若没有传列数给形参，就不知道数组指针可以时指向多大的数组（一行几个元素），就无法对其进行加减操作从而访问元素。
一级指针传参
#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;
}
函数形参为一级指针我们可以传入哪些参数呢？
- 数组名
- 一级指针
- 字符串
比如：
void test1(int *p)
{}
//test1函数能接收什么参数？
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数？
test1可以接收 int类型的数组， int* 的指针。
test2可以接收常量字符串， 字符数组的数组名，char*的指针
二级指针传参
#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;
}
来想象二级指针可以接收哪些类型的参数呢？
void test(char** p)
{
}
int main()
{
char c = 'b';
char* pc = &c;
char** ppc = &pc;
char* arr[10];
test(&pc);//这是指向char的指针
test(ppc);//可以
test(arr);//可以，arr为首元素地址，首元素为char*类型，那么它的类型就是char**
return 0;
}
补充：
指针数组的元素是指针，是地址，将不同的指针变量放在相邻的一块地址空间中，数组名的类型是二级指针。
int a = 0;
int** ppa = &(&a);
这样写对吗？
&a有地址吗？
很显然没有。
一级指针
int* p;//整形指针
char* pc;//字符指针
void* pv;//空类型的指针
可以对一维数组进行传参。
二级指针
char** p;
int** p;
可以对存放一级指针的数组传参。
数组指针
int(*p)[3];
可以对二维数组进行传参。
指针数组
int* p[10];
将指向int的指针，拷贝其值放到一些相邻的地址空间存储，可以对这些新元素进行访问，达到和原指针相同的效果。
函数指针
首先看一段代码：
#include <stdio.h>
void test()
{
printf("hehe\n");
}
int main()
{
printf("%p\n", test);
printf("%p\n", &test);
return 0;
}
输出的是两个地址，这两个地址是 test 函数的地址。
既然&test和test是相同的，那就可以使用test的地址去直接调用函数，当然也可以介意用，不过有些脱裤子放屁，多此一举了。
int (*pf)(int, int) = test;
//三种调用方式
pf(x,y);
(*pf)(x,y);
test(x,y);
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();
分析分析：
首先一定是指针才能存储地址，那么就一定是pfun1咯。
pfun1先和* 结合，表明它是指针，接着与()结合，表明指向的是函数，那么剩下的就是返回类型了为void。
那么pfun2是个什么呢？
pfun2先与()结合，表明它是函数，剩下的就是返回类型void*。
阅读两段有趣的代码
在定义一个变量时，例如：
int p;去掉变量名就是其类型int
int (*p)[3];去掉变量名就是其类型int(*)[3]
//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
代码1：
我们从0 和 *入手，搞清楚括号的位置。
可以看到void (*)()是一个函数指针类型，括号括起来实际是对0的强制类型转换，强制转换为一个函数地址，然后再解引用拿到函数，通过函数调用操作符()去调用。
- void (*p)() 函数指针类型
- (void (*)())0 将强制类型转换为该函数类型的地址，会将0地址那块区域当作一个存储函数的地方
- 解引用得到函数名
- ()调用
代码2：
从标识符入手
- signal和()结合，说明其为函数名
- 函数的参数类型分别为
int,void(*)(int) - 剩下的
void (*)(int)是返回类型，也是一个函数指针。
代码2的简化：
typedef void(*pfun_t)(int);
pfun_t signal(int, pfun_t);
总结：像这样的复杂类型通常从标识符入手，没有标识符就从*，[],操作符入手，逐层分析。
函数指针数组
很明显函数指针数组是一个数组，它的元素类型都是函数的指针。
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？
- 找个喜欢的标识符 例如
pfarr - 是个数组必然先与[]结合，
pfarr[] - 数组元素类型是函数指针，任意写出来一个函数指针类型
int (*p)() - 将
p替换为pfarr[],int (*pfarr[])()
结束。
函数指针数组的用途：转移表
例子：（计算器）
#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");
breark;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
使用函数指针数组的实现：
#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;
}
函数的使用变的简单实用了许多。
转移表作用：
将多个函数地址存放到一个数组中，让这些函数地址存放在一个相邻的地址空间，这样在调用函数时，就可以通过访问数组元素，达到调用函数的效果。
类型书写方式：
对于某一个类型，我们在定义该类型的变量时如何写？那么定义存放该类型的数组也是相似的。
例：
int (*p)[3];
那么创建一个该元素类型的数组直接在p后面加上[n]
int(*p[n])[3];
就定义完成了。
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？
#include <stdio.h>
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;
}
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。
作用：
#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
int main()
{
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
int i = 0;
qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
使用回调函数，模拟实现qsort（采用冒泡的方式）。
注意：这里第一次使用 void* 的指针，讲解 void* 的作用
#include <stdio.h>
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
void _swap(void* p1, void* p2, int size)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < size; i++)
{
char tmp = *((char*)p1 + i);
*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);
*((char*)p2 + i) = tmp;
}
}
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0; for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
{
_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
//char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
int i = 0;
bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
回调函数：
将一个函数的指针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，就是回调函数。
通常来说，一个函数只能完成一件事情，而利用函数回调，在不同情况下，对函数传入不同的其他函数的指针，则可以再一个函数内实现调用多个函数，完成多种功能，且如果这个函数只有一个函数指针，调用一次只实现某一特定函数功能。
函数名和函数地址作为实参传入另一个函数的话，只能用函数指针接收。
注意：传过去的函数必须与接受的函数指针所指向的类型相同（返回类型，参数类型和个数）。
void * 类型无法解引用操作。
指针技巧方法：
在书写任何一种类型的变量都是有技巧的。
-
书写函数返回类型，数组元素类型，指针指向类型。
-
先创建一个该类型的变量。
-
按照下列方式替代变量名
- 返回类型 ——用
函数名(参数)替代 - 数组元素类型 ——用
数组名[]替代 - 指针指向类型——用
(*p)替代
- 返回类型 ——用
总结：定义标识符p类型
- p先与[]结合，说明其为数组，剩下的就是元素类型
- p先与* 结合，说明其为指针，剩下的就是指向类型。
- p先与*结合再与[]结合，说明其为指针，指向数组，剩下的就是数组元素类型
- 写一个数组时，先写出数组格式
arr[]， 然后确定元素类型，创建一个该类型的变量，将变量名改为arr[] - 写一个指针时，先写出(*p),
-
- 如果指向数组，则(*p)[]， 然后确定数组类型，创建一个该类型变量，将变量名改为 ( *p)[]。
- 如果指向非数组，则确定其指向类型，创建一个该类型变量，将变量名改为(*p)。