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带你深入了解C语言指针(三)

时间：2024-09-15 19:25:32浏览次数：3  
标签：arr return int C语言 深入 数组 函数指针 指针

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前言

前面我们通过指针加深了对数组的理解，学到了指针数组，这期我们接着上期所讲，继续来扩展讲指针和数组，函数之间的应用；

一、字符指针变量

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;
	*ch = 'w';
	return 0;
}

还有⼀种使⽤⽅式如下

int main()
{
 const char* pstr = "hello bit.";//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.”; 特别容易让同学以为是把字符串 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。
在这里插入图片描述

字符数组与常量字符串

我们在建立字符串的时候有两种建法：

int main()
{
	char arr[10] = "abcdef";//字符数组
	char* p = arr;

	char* p = "abcdef";//常量字符串
	return 0;
}

有什么区别？
在这里插入图片描述
我们通过代码看看：

int main()
{
	char arr[10] = "abcdef";
	char* p1 = arr;

	*p1 = 'w';
	char* p2 = "abcdef";
	*p2 = 'w';

	printf("%s\n", arr);
	printf("%s\n", p2);
	return 0;
}

我们可以调试看看：
在这里插入图片描述
我们可以看到字符数组的a成功改为‘w’，我们接着看看常量字符串是否可以改掉：
在这里插入图片描述
这个时候我们看到编译器报错，显然，常量字符串不能被修改；
尽管它不能被修改，我们还要防止有人会写有关修改的代码，所以一般在前加个const

int main()
{
	char arr[10] = "abcdef";
	char* p1 = arr;

	*p1 = 'w';
	const char* p2 = "abcdef";

	printf("%s\n", arr);
	printf("%s\n", p2);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
《剑指offer》中收录了⼀道和字符串相关的笔试题，我们⼀起来学习⼀下：

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;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
为什么str1与str2存储的地址不同，但str3与str4存储的地址一致？

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相同.

通过调试，我们也可以发现这点
在这里插入图片描述

二、数组指针变量

1. 数组指针变量是什么

在说这个之前，不知道各位还是否记得数组地址(&arr) 与数组首元素的地址(arr)的区别,若是不记得，可以回往篇文章看看：
链接: link

  • arr和arr+1 相差4个字节，是因为&arr[0] 和 arr 都是⾸元素的地址，+1就是跳过⼀个元素。
  • 但是&arr 和 &arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1 操作是跳过整个数组的。

之前我们学习了指针数组，指针数组是⼀种数组，数组中存放的是地址（指针）。
数组指针变量是指针变量？还是数组？
答案是：指针变量。

我们已经熟悉：

  • 整形指针变量： int * pint; 存放的是整形变量的地址，能够指向整形数据的指针。
  • 浮点型指针变量： float * pf; 存放浮点型变量的地址，能够指向浮点型数据的指针。
    那数组指针变量应该是：存放的应该是数组的地址，能够指向数组的指针变量。

我们来看下面的代码，看看哪个是数组指针变量：

int *p1[10];
int (*p2)[10];

思考⼀下：p1, p2分别是什么
我们来分析一下这两句代码：
在这里插入图片描述
指针数组我们之前讲过了，我们今天来讲一下数组指针：
数组指针变量
各位应该还记得数组的类型是什么？数组类型就是去掉数组名字，不记得可以去前面看看；

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。

2. 数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是⽤来存放数组地址的，那怎么获得数组的地址呢？就是我们之前学习的 &数组名 。

int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址，就得存放在数组指针变量中，如下：

int(*p)[10] = &arr;

我们调试也能看到 &arr 和 p 的类型是完全⼀致的。
在这里插入图片描述
我们这时候就有如下代码：

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p1 = arr;
	printf("%p\n", p1);
	printf("%p\n", p1 + 1);

	int(*p2)[10] = &arr;
	printf("%p\n", p2);
	printf("%p\n", p2 + 1);
	return 0;
}

运行结果如下（×86）：
在这里插入图片描述

3. 数组指针怎么利用？

我们之前用arr可以直接遍历数组，现在我们尝试用数组指针完成遍历：

int main()
{
	int arr[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int(*p)[10] = &arr;
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d\n", (*p)[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果也是对的：
在这里插入图片描述
但是这个代码不推荐；其实数组指针的应用主要在二维数组的传参中可以用到：

三、二维数组传参

之前在写扫雷游戏的时候我们就用了二维数组传参，我们是以下面的方式进行传参的：

void print(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++)
		{
			printf("%d ", arr[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 } };
	print(arr, 3, 5);
	return 0;
}

这⾥实参是⼆维数组，形参也写成⼆维数组的形式，那还有什么其他的写法吗？

⾸先我们再次理解⼀下⼆维数组，⼆维数组起始可以看做是每个元素是⼀维数组的数组，也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀⾏，是个⼀维数组。

在这里插入图片描述
所以，根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则，⼆维数组的数组名表⽰的就是第⼀⾏的地址，是⼀维数组的地址。根据上⾯的例⼦，第⼀⾏的⼀维数组的类型就是 int [5] ，所以第⼀⾏的地址的类型就是数组指针类型 int(*)[5] 。那就意味**着⼆维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第⼀⾏这个⼀维数组的地址，那么形参也是可以写成指针形式的**。如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
那根据这个我们就可以这样引用：

void print(int(*arr)[5], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			printf("%d ", *(*(arr + i) + j));  //等价于*(arr + 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 } };
	print(arr, 3, 5);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

总结：⼆维数组传参，形参的部分可以写成数组，也可以写成指针形式。

四、函数指针变量

1. 函数指针变量的创建

什么是函数指针变量呢？
根据前⾯学习整型指针，数组指针的时候，我们的类⽐关系，我们不难得出结论：
函数指针变量应该是⽤来存放函数地址的，未来通过地址能够调⽤函数的。
那么函数是否有地址呢？
我们做个测试：

int Add(int x, int y)
{

	return x + y;
}


int main()
{
	printf("%p\n", &Add);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
我们之前就已经讲过：

&数组名是数组的地址，数组名是数组首元素的地址，两个地址是一样的！那函数是否也是如此？
我们来试试：

int Add(int x, int y)
{

	return x + y;
}


int main()
{
	printf("%p\n", &Add);
	printf("%p\n", Add);
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
我们发现，编译器并没有报错，打印出的地址也是一样的；
但这里和数组有些不一样，这里表示的都是函数地址，没有任何区别；
如果我们要将函数的地址存放起来，就得创建函数指针变量咯，函数指针变量的写法其实和数组指针⾮常类似。如下：

    int (*p)[10] = &arr;  //数组指针

	int(*pf3)(int, int) = Add;
	int(*pf3)(int x, int y) = &Add;//x和y写上或者省略都是可以的

函数指针类型解析：
在这里插入图片描述

2. 函数指针变量的使用

我们可以通过解引用的方式来调用函数：

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int(*pf3)(int, int) = Add;

	printf("%d\n", (*pf3)(2, 3));

	return 0;
}

这里我们用解引用来调用函数，但我们知道，函数的名字就是函数的地址，我们用函数名字调用函数也就相当于用函数地址直接调用，所以我们也可以直接使用指针变量来调用函数：

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int(*pf3)(int, int) = Add;

	printf("%d\n", (*pf3)(2, 3));
	printf("%d\n", pf3(2, 3));


	return 0;
}

运行结果：在这里插入图片描述

3. typedef

typedef 是⽤来类型重命名的，可以将复杂的类型，简单化
⽐如，你觉得 unsigned int 写起来不⽅便，如果能写成 uint 就⽅便多了，那么我们可以使⽤：

typedef unsigned int u_int;

int main()
{
	pint_t p1;
	int* p2;

	return 0;
}

如果是指针类型，能否重命名呢？其实也是可以的，⽐如，将 int* 重命名为 pint_t ,这样写

typedef unsigned int u_int;

typedef int* pint_t;

int main()
{
	pint_t p1;
	int* p2;

	u_int a1;
	unsigned int a2;
	return 0;
}

但是对于数组指针和函数指针稍微有点区别：

⽐如我们有数组指针类型 int(*)[5] ,需要重命名为 parr_t ，那可以这样写：

typedef int(*prr_t)[5];

函数指针类型的重命名也是⼀样的，⽐如，将 void(*)(int) 类型重命名为 pf_t ,就可以这样写：

typedef void (*pf_t)(int);

这时我们就可以用parr_t，pf_t来定义数组指针类型和函数指针类型：

typedef int(*prr_t)[5];
typedef void(pf_t)(int);

int main()
{
	prr_t pa1;

	pf_t pa2;
	
	return 0;
}

4. define和typedef的区别

很多人想，那我用define不也是可以实现这样的效果吗？
我们来看看下面的代码：

typedef int* ptr_t;
#define PTR_T int*

int main()
{
	ptr_t p1, p2;
	PTR_T p3, p4;

	return 0;
}

在这个代码中我们就可以看到两者的区别：其中p1,p2都是int*类型，但是p3是int*而p4就不是int*类型，而是int类型，

我们通过调试也可证明：
在这里插入图片描述
define其实只起到替换，而typedef是重定义；

五、函数指针数组

数组是⼀个存放相同类型数据的存储空间，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*

指针数组本质是数组，但数组里存的元素是指针，所以才叫指针数组，
依次类推：那函数指针数组里元素存的就是函数指针；
那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[3])();

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。

我们来用函数指针数组来存储4个函数地址：

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 (*pf1)(int, int) = Add;  //函数指针
	int (*pfarr[4])(int, int) = { Add, Sub, Mul, Div };  //函数指针数组
}

那函数指针数组有什么用？
这里假如我们要算两个个数的加减乘除，我们就可以这样写：

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 (*pf1)(int, int) = Add;  //函数指针
	int (*pfarr[4])(int, int) = { Add, Sub, Mul, Div };  //函数指针数组
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		int r =pfarr[i](8, 3);
		printf("%d\n", r);
	}
}

运行结果：
在这里插入图片描述

总结

本篇主要讲解到指针与函数、数组的结合：函数指针数组，希望大家好好理解，下期见。

标签：arr,return,int,C语言,深入,数组,函数指针,指针
From： https://blog.csdn.net/2303_78558007/article/details/142218094

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