二、指针的进阶
本章重点:
1. 字符指针 2. 数组指针 3. 指针数组 4. 数组传参和指针传参 5. 函数指针 6. 函数指针数组 7. 指向函数指针数组的指针 8. 回调函数 9. 指针和数组面试题的解析正片开始 ,在上一篇当中我们已经介绍了指针的基本概念以及一些基本的用法,让我们一起
去探讨一下指针中更为深奥的知识,学会指针,编程从此不再害怕!!
1. 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 World.";//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;
}
代码 const char* pstr = "hello bit." ;特别容易让大家以为是把字符串 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。
2. 指针数组
在上一篇我们也学了指针数组,指针数组是一个存放指针的数组。这里我们再复习一 下,下面指针数组是什么意思?
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
3. 数组指针
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?int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2
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
分别是什么?
解释:
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。 //注意当前数组指针的类型为 int (*)[10];
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: 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: 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。 看代码:#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
//但是我们一般很少这样写代码
return 0;
}
一个数组指针的使用:
#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][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");
}
}
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;
}
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接收呢?
4.1 一维数组传参
在C语言中,可以通过指针来传递一维数组作为参数。传递一维数组的方式有两种:传递数组
的指针和传递数组的首元素地址。
传递数组的指针:
void func(int* arr, int size) {
// 使用指针访问数组元素
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
func(arr, size);
return 0;
}
传递数组的首元素地址:
void func(int arr[], int size) {
// 使用指针访问数组元素
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
func(&arr[0], size);
return 0;
}
以上两种方法都可以传递一维数组作为参数,函数中使用指针访问数组元素。这样可以在函数内部
修改数组的值,并且这种修改会影响到原始数组。
总而言之,数组名就是数组元素首地址,同样也得把几个元素传过去,要不会越界
4.2 二维数组传参
在C语言中,可以使用指针来传递二维数组作为函数的参数。以下是一个示例:
#include <stdio.h>
void printArray(int arr[][3], int rows) {
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int arr[2][3] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6}
};
printArray(arr, 2);
return 0;
}
在上面的示例中,printArray
函数接收一个二维数组 arr
和一个整数 rows
作为参数。在主函数
main
中,我们定义了一个二维数组 arr
并初始化它,然后调用 printArray
函数并传递 arr
和 2
作
为参数。printArray
函数通过两个嵌套的循环遍历二维数组,并将其打印到控制台上。
请注意,当我们在函数原型中声明二维数组时,只需指定第一维的大小。在函数定义中,我们可以
指定第二维的大小,也可以省略第二维的大小。这是因为在函数参数中,二维数组实际上被转换为
指向一维数组的指针,而指针只需要知道数组的起始地址和元素的大小。因此,我们可以通过
arr[][3]
或 arr[][]
来声明函数参数中的二维数组。
4.3 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;
}
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?
当一个函数的参数部分为一级指针时,函数可以接收以下类型的参数:
任意类型的数据的指针,数组的指针,结构体的指针,函数指针
需要注意的是,当传递指针参数时,函数可以修改指针所指向的数据。因此,在调用函数时,需要
确保指针指向的数据是有效的,否则可能导致不可预期的结果。
4.4 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;
}
当函数的参数为二级指针时,可以接收指向指针的指针,也可以接收空指针。
5. 函数指针
首先看一段代码: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();
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 。问:函数指针的类型是什么呢?
void (*)(int , int)
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*
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])();
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:计算机的实现
例:
#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;
}
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 ; 如何定义?
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;
}
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