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【C语言指针超详解(四)】--字符指针变量,数组指针变量,二维数组传参的本质,函数指针变量,函数指针数组,转移表

目录

 一.字符指针变量

1.1--字符指针变量的使用

1.2--经典笔试题解析

二.数组指针变量

2.1--数组指针变量的定义

2.2--数组指针变量如何初始化

三.二维数组传参的本质

四.函数指针变量

4.1--函数指针变量的创建

4.2--函数指针变量的使用

4.3--两段有趣的代码

4.3.1--代码辨析

4.3.2--typedef关键字

五.函数指针数组

5.1--函数指针数组的定义

5.2--函数指针的用途之转移表


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 一.字符指针变量

1.1--字符指针变量的使用

--在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char*,那么我们是怎样去使用它的呢?

一般的两种使用形式:

//使用形式1
int main()
{char ch = 'w';char* pc = &ch;//pc是字符指针变量return 0;
}//使用形式2
int main()
{char arr[] = "abcdef";char* pc = arr;return 0;
}

 还有一种使用方式如下:

#include <stdio.h>
int main()
{const char* pc = "abcdef";//那么这里是把⼀个字符串都放到pc指针变量里了吗?//不是的,"abcdef"是常量字符串,而pc这里存放的只是首字符a的地址printf("%c\n", *pc);//打印结果:aprintf("%s\n", pc);//打印结果:abcdef//%s打印字符串需要首字符的地址,所以直接用pcreturn 0;
}

那这样存放字符串的使用方式和使用形式2中用数组存放有什么区别呢?

--它和数组存放后修改的区别在于,这里后续不能用*pc去进行操作修改,所以大家可以发现我写成了const char *pc 的形式,这样写更加方便我们理解和使用。

1.2--经典笔试题解析

--我们学习了上面的知识后来看一道笔试题吧~

#include <stdio.h>
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");elseprintf("str1 and str2 are not same\n");if (str3 == str4)printf("str3 and str4 are same\n");elseprintf("str3 and str4 are not same\n");return 0;
}

原因辨析: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;但是这里str3和str4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时,他们实际会指向同一块内存,所以str3和str4相同。 

注意:这里比较的都是数组首元素的地址,而不是数组的内容,比较两个字符串的内容需要使用strcmp函数。


二.数组指针变量

2.1--数组指针变量的定义

--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)。那么这里的数组指针肯定就是一个指针变量了。

我们已经非常熟悉整型指针变量和浮点型指针变量,那么我们利用这两种变量来看看数组指针变量把:

  • 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。​​​
那么数组指针变量应该就是:存放的是数组的地址,能够指向数组的指针变量。
下面两串代码分别是什么其中的p1和p2又代表什么?
1 int * p1[ 10 ];//这是一个指针数组
//这里的p1是数组名
2 int (*p2)[ 10 ];//这是一个数组指针
//这里的p2是数组指针变量
解释:p2先和*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。所以p2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p2先和*结合。

 2.2--数组指针变量如何初始化

--数组指针变量是用来存放数组地址的,而我们获取数组的地址就使用到了之前学习的 &数组名

形式如下:

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

//&arr得到的就是数组的地址

//我们调试一下也可以发现&arr和p的类型是完全一致的

数组指针类型解析 :

int     (*p)    [10]  =  &arr;
 |          |         |
 |          |         |
 |          |          p指向数组的元素个数
 |          p 是数组指针变量名
 p指向的数组的元素类型  
数组指针类型:int (*) [10] //去掉名字就是类型

三.二维数组传参的本质

--学习了数组指针后,我们就可以来了解一下二维数组传参的本质了。

在之前我们有一个二维数组需要传参给一个函数的时候,我们通常是这样写的:

#include <stdio.h>
void test(int a[3][5], int r, int c)//这里二维数组的行可以省,列不行
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", a[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} };test(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,二维数组其实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。
如下图:

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数组名就是a [3] ,其类型就是 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,那么形参就像一维数组一样也是可以写成指针形式的。如下:(注意看一下注释)
#include <stdio.h>
void test(int (*p)[5], int r, int c)
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", *(*(p + i) + j));//*(p+i)和*(arr+i)等价,可以直接写成arr[i]//arr[i]在二维数组里是一维数组的数组名,即一行里一维数组的第一个元素//再+j就是找到这一行里的具体一个元素,然后解引用,其实也就等价于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} };test(arr, 3, 5);return 0;
}

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

4.1--函数指针变量的创建

--根据前面学习的整型指针,数组指针,我们可以类比出来:

函数指针变量应该是用来存放函数地址的,未来可以通过地址调用函数。

那么函数的地址该怎样表示好呢,我们测试一下看看:

#include <stdio.h>
void test()
{printf("hehe\n");
}
int main()
{printf("test:  %p\n", test);printf("&test: %p\n", &test);return 0;
}

输出结果如上,可以看出函数名和&函数名的地址是一样的(这点和数组名不太一样) ,函数名就是函数的地址,我们可以用&函数名和直接用函数名这两种方式获得函数的地址。

如果我们需要把函数的地址存放起来,就得创建函数指针变量了,其写法和数组指针很类似。

如下:

void test()
{printf("hehe\n");
}void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)() = test;int Add(int x, int y)
{return x + y;
}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: 

int         (*pf3)        (int x, int y)
|                 |            ------------
|                 |                  |
|                 |                  pf3指向函数的参数类型和个数的交代
|                函数指针变量名
pf3指向函数的返回类型
int  (*)  (int x, int y) //这就是pf3函数指针变量的类型,去掉名字就是类型

4.2--函数指针变量的使用

--通过函数指针调用指针指向的函数

#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{return x + y;
}
int main()
{int(*pf3)(int, int) = Add;printf("%d\n", (*pf3)(2, 3));//5printf("%d\n", pf3(3, 5));//8//解不解引用都可以,因为pf3在这里等价于Add//我们之前都可以用Add(a,b)直接调用,所以直接用pf3(a,b)肯定也可以。return 0;
}

两种调用形式:

1 * (pf) (a,b) ;

2    pf (a,b) ; 

4.3--两段有趣的代码

4.3.1--代码辨析

--我们来解析一下两段来自《C陷阱和缺陷》这本书的代码把。

代码1:

(* ( void   (*) () )  0 ) ();
//解析:
这段代码是在调用0地址处的一个函数
1. void (*) () 是一个函数指针类型,这个指针指向的函数没有参数,返回类型是void
2.( void (*) () ) 0 这段代码是在将0强制类型转换为这种函数指针类型,就意味着0地址处有这么一个函数
3. (* ( void   (*) () )  0 ) () 对0地址进行解引用,去调用0地址处的这个函数。

代码2:

void   (*signal ( int , void (*)( int )) ) ( int );
//解析:
这段代码是一次函数声明
声明的这个函数的名字叫:signal
1.signal函数有两个参数,第一个参数是int类型
2.第二个参数是一个函数指针类型  void (*)( int ) ,该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void
3.signal函数的返回类型也是一个函数指针类型  void (*)( int ) ,该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是void
//写成这样看起来更直观
void *   ( int )   signal ( int , void (*)( int )) ;

4.3.2--typedef关键字

--typdef是用来类型重命名的,可以将复杂的类型简单化

比如,我们觉得 unsigned int 写起来不方便,如果能写成unit就好了,那么我们可以使用:

typedef   unsigned  int   uint;
//unsigned int 重命名为uint

如果是指针类型,我们也可以简化命名的,比如,将int *重命名为 point ,可以这样写:

typedef   int point ;

但是对于数组指针和函数指针就有所区别了:

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

typedef int (* parr_t )[5]; //新的类型名必须在*的右边

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,可以这样写:

typedef void (* pfun_t )( int ); //新的类型名必须在*的右边

那么我们就可以利用这个知识来对上面的代码2进行简化了:

//简化前:
void   (*signal ( int , void (*)( int )) ) ( int );
//简化:用typedef来对类型重命名
typedef void (* pfun_t )( int );
//简化后:
pfun_t signal ( int , pfun_t );

五.函数指针数组

5.1--函数指针数组的定义

--数组是一个存放相同类型数据的存储空间,我们之前学习了指针数组

比如:

int * arr[ 10 ];
// 数组的每个元素都是 int*类型的

 如果把函数的地址存放在一个数组中,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[ 3 ]) ();
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。

5.2--函数指针的用途之转移表

--函数指针数组的用途:转移表

我们来写一个函数实现一下计算机的功能吧~

一般实现方法:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>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 menu()
{printf("****************************\n");printf("**1.Add              2.Sub**\n");printf("**3.Mul              3.Div**\n");printf("*********  0.exit  *********\n");printf("****************************\n");
}int main()
{int x = 0;int y = 0;int input = 0;int ret = 0;do{menu();printf("请选择:");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("即将执行加法运算,请输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Add(x, y);printf("%d\n", ret);break;case 2:printf("即将执行减法运算,请输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Sub(x, y);printf("%d\n", ret);break;case 3:printf("即将执行乘法运算,请输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Mul(x, y);printf("%d\n", ret);break;case 4:printf("即将执行除法运算,请输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Div(x, y);printf("%d\n", ret);break;case 0:printf("已退出计算机程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

从上面的代码我们可以发现case1到case4的代码重复度高,且这样写不便于后续功能的添加,所以在这里我们先用一种方法对这串代码进行改进,还有的方法会在后续的文章中讲到

采用函数指针数组来实现 :

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>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 menu()
{printf("****************************\n");printf("**1.Add              2.Sub**\n");printf("**3.Mul              3.Div**\n");printf("*********  0.exit  *********\n");printf("****************************\n");
}int main()
{int x = 0;int y = 0;int input = 0;int ret = 0;int (*pf[5])(int x, int y) = {NULL,Add,Sub,Mul,Div};do{menu();printf("请选择:");scanf("%d", &input);if (input >= 1 && input <= 4){printf("请输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = pf[input](x, y);printf("%d\n", ret);}else if (input == 0){printf("已退出计算机程序\n");}else{printf("选择错误\n");}} while (input);return 0;
}

往期回顾:

【C语言指针超详解(一)】--指针变量和地址,指针变量类型的意义,指针运算

【C语言指针超详解(二)】--const修饰指针变量,野指针的辩析,assret断言,指针的使用和传址调用

【C语言指针超详解(三)】--数组名的理解,一维数组传参的本质,冒泡排序,二级指针,指针数组


 结语:本篇文章就到此结束了,继前面几篇文章后在此篇文章中给大家分享了几类指针变量,函数指针数组,二维数组传参的本质等知识点,如果文章对你有帮助的话,欢迎评论,点赞,收藏加关注,感谢大家的支持,后续还会继续更新指针相关内容。

http://www.xdnf.cn/news/5411.html

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