c语言学习（九）指针详解
目录
1.字符指针
2.数组指针
数组指针的定义
3.指针数组
&数组名VS数组名
数组指针的使用
4.数组传参和指针传参
一维数组传参
二维数组传参
一级指针传参
二级指针传参
5.函数指针
阅读两段有趣的代码：
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.指针和数组练习题
指针的主题我们在初始指针中接触过了，我们知道了指针的概念：
1.指针是变量，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.指针是有类型的，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。
下面我们接续探讨指针的进阶：
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;
return 0;
}还有一种使用方式如下：
int main()
{
const char* p = "abcdef";//这里十八一个字符串放到pstr指针变量里了吗？
printf("%c\n", *p);
printf("%s\n", p);
return 0;
}
代码char* p = "abcdef";特别容易让人以为是把字符串abcdef放到字符指针p里了，但是其本质是把字符串abcdef的首字符a的地址放到了p中。
那就有可这样的面试题：
#include
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcdef";
const char* p1 = "abcdef";
const char* p2 = "abcdef";
if (arr1 == arr2)
{
printf("haha\n");
}
else
printf("hehe\n");
if (p1 == p2)
{
printf("hello\n");
}
else
printf("world\n");
return 0;
}
这里的最终输出是：
这里p1和p2指向的是同一个常量字符串。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arr1和arr2不同，p1和p2相同。
2.数组指针
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：整型指针：int* pint;能够指向整型数据的指针。浮点数指针：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。
下面代码那个是数组指针？
int* p1[10];
int* (p2)[10];
//p1、p2分别是什么？解释：
int* (p)[10];
//解释：p显赫*结合，说明p是一个指针变量，然后指针指向的是一个大小为10个整型的数组指针，指向一个数组，叫数组指针。
//这里要主要：[]的优先级要高于*号的，所以必须加上()来保证p先和*结合。3.指针数组
在初始指针章节我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。
这里我们再复习一些，下面指针数组是什么意思？
int* arr1[10]; //整型指针的数组
char* arr2[4]; //一级字符指针的数组
char** arr3[5]; //二级字符指针的数组&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：
#include
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr = %p\n", &arr);
return 0;
}
运行结果如下
可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。
但真的一样吗？
我们再看一段代码：
#include
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;
}
根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义是不一样的。
实际上：&arr表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。
数组的地址+1，跳过的是整个数组的大小，所以&arr+1相对于&arr的差值是40。
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
int main()
{
int arr[10] = { 1,,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，因为很不方便
return 0;
}
一个数组指针的使用：
#include
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
for (int 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 (int 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
//可以数组指针来接收
print_arr2(arr, 3, 5);
return 0;
} 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];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10)[5];
4.数组传参和指针传参
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？
一维数组传参
#include
void test(int arr[])//可以
{}
void test(int arr[10])//可以
{}
void test(int *arr)//可以
{}
void test2(int *arr[20])//可以
{}
void test2(int** arr)//可以
{}
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int* arr2[20] = { 0 };
test(arr);
test2(arr2);
return 0;
}
二维数组传参
#include
void test(int arr[3][5])//可以
{}
void test(int arr[][])//不可以
{}
void test(int arr[][5])//可以
{}
//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，但是必须知道一行有多少元素
//这样不方便运算。
void test(int *arr)//不可以
{}
void test(int* arr[5])//不可以
{}
void test(int(*arr)[5])//可以
{}
void test(int** arr)//不可以
{}
int main()
{
int arr[3][5] = { 0 };
test(arr);
return 0;
}
一级指针传参
#include
void print(int* p, int sz)
{
for (int 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;
}
思考：
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？
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？
int main()
{
int a = 10;
int* p1 = &a;
test1(&a);//ok
test1(p1);//ok
char ch = 'w';
char* pc = &ch;
test2(&ch);//ok
test2(pc);//ok
return 0;
}二级指针传参
#include
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;
}
思考：
当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？
#include
void test(char** p)
{
}
int main()
{
char c = 'b';
char* pc = &c;
char** ppc = &pc;
char* arr[10];
test(arr);
test(&pc);
test(ppc);
return 0;
}
5.函数指针
先看一段代码：
#include
void test()
{
printf("hehe\n");
}
int main()
{
printf("%p\n", test);
printf("%p\n", &test);
return 0;
}
输出的结果：
说明 &函数名 和 函数名 都是函数的地址。
那我们的函数的地址想要保存起来，怎么保存？
下面我们看代码：
#include
void test()
{
printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2那个有能力存放test函数的地址？
int main()
{
void (*pfun1)();
void* pfun2();
return 0;
} 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。
阅读两段有趣的代码：
//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void(*signal(int, 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？
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）
#include
void menu()
{
printf("*******************************\n");
printf("*****1. add 2. sub*****\n");
printf("*****3. mul 4. div*****\n");
printf("***********0. exit*************\n");
printf("*******************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input,x,y;
do
{
menu();
printf("请选择：");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%d\n", Add(x, y));
break;
case 2:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%d\n", Sub(x, y));
break;
case 3:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%d\n", Mul(x, y));
break;
case 4:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%d\n", Div(x, y));
break;
case 0:
printf("退出\n");
break;
default:
printf("选择错误，请重新输入：\n");
break;
}
} while (input); 程序会很冗杂，而且多加一个计算器功能要多写一个case语句，所以我们可以用函数指针数组-转移表。
#include
void menu()
{
printf("*******************************\n");
printf("*****1. add 2. sub*****\n");
printf("*****3. mul 4. div*****\n");
printf("***********0. exit*************\n");
printf("*******************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
return x / y;
}
int main()
{
int input, x, y;
//pfArr是一个函数指针数组--转移表
int (*pfArr[])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
do
{
menu();
printf("请选择：");
scanf("%d", &input);
if(input >= 1 && input <= 4)
{
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d%d", &x, &y);
int ret = pfArr[input](x, y);
printf("%d\n", ret);
}
else if (input == 0)
{
printf("退出！\n");
}
else
{
printf("选择错误，请重新输入：\n");
}
} while (input);
return 0;
}
用函数指针数组我们就可以不用多一个计算器功能就增加一个switch中的case语句，只需在函数指针数组里增加一个功能函数就可以，使代码看起来更简洁。
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[4])(const char *str);
pfunArr[0] = test;
//ppfunArr是一个数组指针，指针指向的数组有4个元素
//指向的数组的每个元素的类型是一个函数指针int(*)(int,int);
int(*(*ppfunArr)[4])(const char* str) = &pfunArr;
return 0;
}8.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。
对冒泡排序的多类型排序
#include
#include
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
//比较名字就是比较字符串
//字符串比较不能直接用><=来比较，应该有strcmp函数
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width; i++)
{
char tmp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = tmp;
buf1++;
buf2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1,const void* e2))
{
int i = 0;
//趟数
for (i = 0; i < sz; i++)
{
//每一趟比较的对数
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1; j++)
{
//两个元素的比较
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
//交换
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
void test()
{
int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//使用bubble_sort的程序员一定知道自己程序排序的是什么数据类型
//就应该知道如何比较待排序数组中的元素
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n-----------------\n");
}
void test1()
{
struct Stu s[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",10} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
bubble_sort(s,sz,sizeof(s[0]),cmp_stu_by_age);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", s[i].age);
}
printf("\n-----------------\n");
bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s ", s[i].name);
}
}
int main()
{
test();
test1();
} 9.指针和数组练习题
