C语言---深入理解指针(3)
目录
1 字符指针变量
2 数组指针变量
2.1 什么是数组指针变量
2.2 数组指针变量的初始化
3 二维数组传参的本质
4 函数指针变量
4.1 两个有趣的代码
4.2 typedef关键字
5 函数指针数组
6 函数指针数组的应用---计算器的实现
6.1 计算器的一般实现
6.2 利用函数指针数组实现
6.3 一般实现的改进
1 字符指针变量
在指针的类型中有一种指针类型为字符指针char*，一般使用：
#include
int main()
{
char ch = 'a';
char* pc = &ch;
*pc = 'a';
return 0;
} 还有一种使用方式如下：
#include
int main()
{
const char* pstr = "hello world";
printf("%s\n", pstr);
return 0;
} 代码const char* pstr = "hello world";一些初学者就会误认为是把字符串hello world放入字符指针pstr里，但其实是把字符串hello world的首字符h的地址放到了pstr中。
一道有关字符串相关的题目：
#include
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;
}打印出什么结果？
输出结果：
这里的str3和str4指向相同的常量字符串，C语言中把 常量字符串存储到单独的一个内存区域，多个指针指向同一个字符串时，指向的内存是相同的。而相同的常量字符串初始化不同数组时就会申请不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。
2 数组指针变量
2.1 什么是数组指针变量
数组指针变量存放的是数组的地址，能够指向数组的指针变量。
1 int *p1[10];//指针数组
2 int (*p2)[10]p;//数组指针
p与*结合，说明p是一个指针变量，然后指向一个大小为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。
[]的优先级高于*号，所以必须加上（）来保证p与*先结合。
2.2 数组指针变量的初始化
如果要存放数组的地址，就要存放在数组指针变量中。
int(*p)[10]=&arr;
其中p是数组指针变量名，10是p指向数组的元素个数，int是p指向的数组的数据类型。
将p去掉，int(*)[10]就是数组指针变量的数据类型。
3 二维数组传参的本质
有了对数组指针的理解，就可以理解二维数组传参的本质。
如果不利用指针，我们将二维数组传参给一个函数，一般这样写：
#include
void test(int arr[3][5], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 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},{11,12,13,14,15} };
test(arr, 3, 5);
return 0;
} 二维数组起始可以看做是每个元素是一维数组的数组，也就是二维数组每一个元素是一个一维数组，第一个元素就是第一行。所以，二维数组的数组名就代表第一行的地址，根据上面代码的例子，第一行一维数组的类型是int[5]，第一行地址类型就是int(*)[5]，意味着二维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第一行一维数组的地址，代码如下：
#include
void test(int (*p)[5], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("%d ",*(*(p+i)+j));
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10},{11,12,13,14,15} };
test(arr, 3, 5);
return 0;
} 4 函数指针变量
函数指针变量是用来存放函数地址的，可以通过地址来调用函数。
函数是否有地址呢？可以编写代码测试一下：
void test()
{
printf("hello world");
}
#include
int main()
{
printf("test: %p\n", test);
printf("&test:%p\n", &test);
return 0;
} 输出结果：
所以函数也是有地址的，函数名就是函数的地址。如果要将函数的地址存放起来，就要创建函数指针变量，函数指针变量的创建和数组指针变量的创建类似：
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int (*pf)(int, int) = Add;//x和y可以省略
int (*pf)(int x, int y) = Add;
其中pf是函数指针变量名，（int x，int y）是交代指向的函数参数类型，int是pf指向函数的返回类型。pf函数指针的数据类型是int (*) (int x,int y)。
函数指针变量的使用：
#include
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int(*pf)(int, int) = Add;
printf("%d", pf(3, 3));
return 0;
} 4.1 两个有趣的代码
代码1：(*(( void (*) () )0)) ();
解释：
void (*) () ---函数指针类型
(( void (*) () )---强制类型转换
(( void (*) () )0---将0强制类型转换成为 void (*) ()的函数指针类型，意味着0这个地址放着无参数，返回类型是void的函数。
(*(( void (*) () )0)) ();最终调用0地址存放的函数
代码2：void (*signal(int, void(*)(int)))(int);
解释：
signal(int, void(*)(int))---signal是函数名，int和void(*)(int)是参数，如果把signal(int, void(*)(int))去掉，剩下的void (*)(int)是函数返回值类型。*必须放在名字的旁边。代码的意义是声明一个为signal(int, void(*)(int))的函数，返回类型是void (*)(int)。
4.2 typedef关键字
typedef是用来类型重命名的，可以将复杂的类型简单化，举例：
1 typedef unsigned int uint
//将unsigned int重命名为uint
指针类型的重命名：
typedef int* ptr_t
数组指针类型的重命名：例如将一个数据类型为int(*)[5]重命名为parr_t:
typedef int(*parr_t)[5];//新的类型名必须在*右边
函数指针类型的重命名：例如将一个数据类型为void(*)(int)重命名为pf_t:
typedef void(*pf_t)(int);//新的类型名必须在*右边
5 函数指针数组
把函数的地址存到一个数组中，那么这个数组就叫函数指针数组。
函数指针数组的定义：
int (*parr)();
数组里的内容是int (*)()类型的函数指针。
6 函数指针数组的应用---计算器的实现
6.1 计算器的一般实现
编写一个计算器的代码时，一般会这么写：
//计算器实现 普通方法
#include
void menu()
{
printf("*******1.加法*******\n");
printf("*******2.减法*******\n");
printf("*******3.乘法*******\n");
printf("*******4.除法*******\n");
printf("*******0.退出*******\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 = 1;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
do
{
menu();//菜单
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);
ret = Add(x, y);
printf("结果为：%d\n", ret);
break;
case 2:
printf("请输入两个操作数：>");
scanf("%d%d", &x, &y);
ret = Sub(x, y);
printf("结果为：%d\n", ret);
break;
case 3:
printf("请输入两个操作数：>");
scanf("%d%d", &x, &y);
ret = Mul(x, y);
printf("结果为：%d\n", ret);
break;
case 4:
printf("请输入两个操作数：>");
scanf("%d%d", &x, &y);
ret = Div(x, y);
printf("结果为：%d\n", ret);
break;
case 0:
printf("退出程序\n");
break;
default:
printf("输入错误，请重新输入\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
} 6.2 利用函数指针数组实现
int (*p[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };//定义一个函数指针数组
//计算器实现 函数指针数组
#include
void menu()
{
printf("*******1.加法*******\n");
printf("*******2.减法*******\n");
printf("*******3.乘法*******\n");
printf("*******4.除法*******\n");
printf("*******0.退出*******\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 = 1;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
int (*p[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
do
{
menu();//菜单
printf("请选择：>");
scanf("%d", &input);
if (input > 0 && input < 5)
{
printf("请输入两个操作数：>");
scanf("%d%d", &x, &y);
ret = (*p[input])(x,y);
printf("结果为：>%d\n", ret);
}
else if (input == 0)
{
printf("退出程序\n");
break;
}
else
{
printf("输入错误，请重新输入：>\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
} 6.3 一般实现的改进
当我们使用一般方法写一个计算器时，case后面的代码重复率过高，输入输出操作造成冗余，可以把调用的函数地址以参数形式传递过去，使用函数指针接收，函数指针指向什么函数就调用什么函数，这种方法也叫做利用回调函数：
//计算器实现 普通方法 方法二
#include
void menu()
{
printf("*******1.加法*******\n");
printf("*******2.减法*******\n");
printf("*******3.乘法*******\n");
printf("*******4.除法*******\n");
printf("*******0.退出*******\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;
}
void calc(int (*p)(int,int))
{
int x, y;
printf("请输入两个操作数：>");
scanf("%d%d", &x, &y);
int ret = p(x, y);
printf("结果为：%d\n", ret);
}
int main()
{
int input = 1;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
do
{
menu();//菜单
printf("请选择：>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
calc(Add);
break;
case 2:
calc(Sub);
break;
case 3:
calc(Mul);
break;
case 4:
calc(Div);
break;
case 0:
printf("退出程序\n");
break;
default:
printf("输入错误，请重新输入\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
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