C语言指针深入详解(四):指针变量、二维数组传参的本质、函数指针数组、转移表
目录
一、指针变量
(一)字符指针变量
(二)数组指针变量
1、何为数组指针变量
2、数组指针变量怎么初始化
(三)函数指针变量
1、函数指针变量的创建
2、函数指针变量的使用
3、写两段有趣的代码
4、typedef 关键字
二、二维数组传参的本质
三、函数指针数组
四、转移表
结语
🔥个人主页:艾莉丝努力练剑
🍓专栏传送门:《C语言》
🍉学习方向:C/C++方向
⭐️人生格言:为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平
前言:前面几篇文章介绍了c语言的一些知识,包括循环、数组、函数、VS实用调试技巧、函数递归、操作符等,在这篇文章中,我将继续介绍指针的一些重要知识点!由于指针的内容较多,博主将会分为六篇博客介绍,这是第四篇啦!对指针感兴趣的友友们可以在评论区一起交流学习!
一、指针变量
(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* ;
有两种使用方法:
一般使用:
int main()
{char ch = 'w';char *pc = &ch;*pc = 'w';return 0;
}
还有一种方法:
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。
上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符h的地址存放到指针变量 pstr 中。
这里有一道《剑指offer》中收录了的一道和字符串相关的笔试题 ,我们一起学习一下:
#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;
}
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。因此str1和str2不同,str3和str4相同。
(二)数组指针变量
1、何为数组指针变量
前面我们已经介绍了指针数组,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,还是数组捏?答案是:指针变量。
之前我们已经了解了:
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。
数组指针变量
int (*p)[10];
解释:p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,怎么获得数组的地址呢?用我们之前学习的 &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。
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
(三)函数指针变量
1、函数指针变量的创建
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。
我们再思考一下:函数是否有地址呢?
测试一下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#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:
确实打印出来了地址,所以函数是有地址的,函数名就是函数的地址,当然也可以通过&函数名 的方式获得函数的地址。
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哩,函数指针变量的写法其实和数组指针非常类似。如下所示:
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) //pf3函数指针变量的类型
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。
代码实现:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#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));printf("%d\n", pf3(3, 5));return 0;
}
输出结果:
3、写两段有趣的代码
代码(1):
(*(void (*)())0)();
代码(2):
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
代码来源:《C陷阱和缺陷》
4、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。
比方说,你觉得 unsigned int 写起来不够方便,如果能写成 uint 就方便多了,那么我们可以使用:
typedef unsigned int uint;//将unsigned int 重命名为uint
如果是指针类型,能否重命名嘞?其实也是可以的,比如,将 int* 重命名为 ptr_t ,可以这样写:
typedef int* ptr_t;
但是对于数组指针和函数指针还是稍微有点区别:
比如我们有数组指针类型 int(*)[5] ,需要重命名为 parr_t ,就可以这样写:
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 ,就可以这样写:
typedef void(*pfun_t)(int);//新的类型名必须在*的右边
要想简化上述两个有趣的代码中的代码(2),就可以这样写:
typedef void(*pfun_t)(int);
pfun_t signal(int, pfun_t);
二、二维数组传参的本质
有了对数组指针的了解,我们就可以介绍一下二维数组传参的本质哩。
过去一个二维数组如果想要传参给一个函数的时候,我们是这样写的:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>void test(int a[3][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 ", 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, 还有其他的写法吗?既然我都这么问了,当然是有的啦,但在写之前,我们先做一些铺垫:
我们首先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。这个我们在上一篇指针(三)的结尾——指针数组模拟二维数组——也提了一嘴。
如下图的arr数组:
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] 。那就意味着而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。
代码实现:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#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));}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;
}
总结一下: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。
三、函数指针数组
数组是一个存放相同类型数据的存储空间,我们已经了解了指针数组,举个例子:
int * arr[10];
//数组的每个元素是int*
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,函数指针数组该如何定义呢?
int (*parr1[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];
答案是:parr1。
parr1先和[ ]结合,说明parr1是数组,数组的内容是什么呢?答案是:是 int (*)() 类型的函数指针。
四、转移表
函数指针数组的用途:转移表
我们这里就以计算器的一般实现为例:
我们这里以代码实现的展示为主,友友们了解一下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>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 x, y;int input = 1;int ret = 0;do{printf("*************************\n");printf(" 1:add 2:sub \n");printf(" 3:mul 4:div \n");printf(" 0:exit \n");printf("*************************\n");printf("请选择:");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 2:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 3:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 4:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = div(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}
使用函数指针数组的实现:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>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 x, y;int input = 1;int ret = 0;int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表 do{printf("*************************\n");printf(" 1:add 2:sub \n");printf(" 3:mul 4:div \n");printf(" 0:exit \n");printf("*************************\n");printf("请选择:");scanf("%d", &input);if ((input <= 4 && input >= 1)){printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = (*p[input])(x, y);printf("ret = %d\n", ret);}else if (input == 0){printf("退出计算器\n");}else{printf("输入有误\n");}} while (input);return 0;
}
以上就是转移表的代码展示啦!希望对友友们有所帮助!
结语
往期回顾:
C语言指针深入详解(一):内存和地址、指针变量和地址、指针变量类型的意义、指针运算
掌握操作符(二):结构成员访问操作符,操作符的属性:优先级、结合性,表达式求值
C语言指针深入详解(三):数组名理解、指针访问数组、一维数组传参的本质、冒泡排序、二级指针、指针数组、指针数组模拟二维数组
结语:本篇文章就到此结束了,本文为友友们分享了一些指针相关的重要知识点,如果友友们有补充的话欢迎在评论区留言,下一期我们将继续介绍指针剩下的一些重要知识点,感谢友友们的关注与支持!