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C语言指针详解

时间:2024-08-24 19:51:35浏览次数:13  
标签:arr int void C语言 详解 数组 printf 指针

指针的概念:
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.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;
}
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 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

2. 指针数组

指针数组是一个存放指针的数组。

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。
数组指针应该是:能够指向数组的指针

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
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

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

 &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)
 &arr 的类型是: int(*)[10] ,是一种数组指针类型

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];                   为数组,每个元素为int类型
int *parr1[10];            为指针数组,每个指针指向的元素为int类型
int (*parr2)[10];          为数组指针,指针指向的数组每个元素为int类型
int (*parr3[5])[3];        为数组指针数组,parr3数组有5个元素,每个元素为int(*)[3]的数组指针

图解int (*parr3[5])[3]

5. 函数指针

首先看一段代码:

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。

阅读两段有趣的代码:

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

代码1
(  * (  void (*)(  )  )0  )(   );

该代码是一次函数的调用,调用0地址处的函数。

首先代码中将0强制类型转换为类型是 void (*)(  ) 的函数指针,

然后去调用0地址处的函数

代码2
void (*signal( int ,  void(*)(int) ) )(int);

该代码是函数signal的一次声明。

signal函数的参数有两个,第一个是 int 类型,第二个是函数指针类型。该指针指向的函数参数为 int 类型,函数返回类型为 void。

signal函数的返回类型为函数指针,该指针指向的函数参数为 int 类型,函数返回类型为 void

代码2的简化

我们可以使用 typedef 进行类型简化,将 void(*)(int)  简化为 pf_t 。但 pf_t 必须写进(*)里面

typedef void(* pf_t )(int);

所以代码2可简化为:pf_t signal(int,  pf_t);

6. 函数指针数组

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

int (*  parr1[10]  )(  );

parr1 先和 [  ] 结合,说明 parr1是数组,数组的内容是 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)

以下为常规写法

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("**************************\n");
	printf("**********1,add***********\n");
	printf("**********2,sub***********\n");
	printf("**********3,mul***********\n");
	printf("**********4,div***********\n");
	printf("**********0,exit**********\n");
	printf("**************************\n");

}
int Addnum(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int Subnum(int x, int y)
{
	return x - y;
}

int Mulnum(int x, int y)
{
	return x*y;
}

int Divnum(int x, int y)
{
	return x / y;
}
int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请输入选项\n");
		scanf("%d", &input);
		
		switch (input)
		{
		case 0:
			printf("退出程序\n");
			break;
		case 1:
			printf("请输入两个操作数\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Addnum(x,y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 2:
			printf("请输入两个操作数\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Subnum(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 3:
			printf("请输入两个操作数\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Mulnum(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		case 4:
			printf("请输入两个操作数\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Divnum(x, y);
			printf("%d\n", ret);
			break;
		default:
			printf("输入错误,请重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

通过观察,我们得知这种常规写法会过于冗余、复杂。

以下是我们通过函数指针数组修改得到的代码,

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("**************************\n");
	printf("**********1,add***********\n");
	printf("**********2,sub***********\n");
	printf("**********3,mul***********\n");
	printf("**********4,div***********\n");
	printf("**********0,exit**********\n");
	printf("**************************\n");

}
int Addnum(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int Subnum(int x, int y)
{
	return x - y;
}

int Mulnum(int x, int y)
{
	return x*y;
}

int Divnum(int x, int y)
{
	return x / y;
}

int(*pf[5])(int, int) = {0, Addnum, Subnum, Mulnum, Divnum};

int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请输入选项\n");
		scanf("%d", &input);
		if (input == 0)
		{
			printf("退出程序\n");
			break;
		}
		else if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入两个操作数\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = pf[input](x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		else
		{
			printf("输入错误,请重新选择\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

我们通过创建 int(*pf[5])(int, int) = {0, Addnum, Subnum, Mulnum, Divnum}; 进行函数的调用大大简化了代码。

7. 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

qsort函数的使用

首先演示一下qsort函数的使用:

#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;
}

完结。

标签:arr,int,void,C语言,详解,数组,printf,指针
From: https://blog.csdn.net/myloveasuka/article/details/141421051

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