【C语言】进阶——指针

news2024/10/7 14:22:58

 

目录

①(●'◡'●)前言

1.字符指针 

✌字符指针和数组笔试题 

2.指针数组 和数组指针

👊指针数组 

👊数组指针 

 👊&数组名和数组名

3.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

4.函数指针 

5.函数指针数组

👊函数指针数组应用 

6.函数指针数组的指针

7.回调函数 

👊qsort() 

冒泡排序通用版

 

①(●'◡'●)前言

在之前【C语言】入门——指针介绍了指针的概念

1. 指针就是个变量，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，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。

这一篇介绍更深度的指针内容 

1.字符指针 

步长最短的字符型指针，字符指针就是用来存放字符变量（或字符串变量）的指针

当存储字符串变量时，会像数组一样只存入首字母的地址，在解引用时可以根据首地址依次往后访问并解引用，直到遇到结束标志 '\0' ，

由此看来指针貌似和数组有点相似。

int main()
{
	char s1 = 'a';
	char* p = &s1;
	char* p2 = "abcdef";
	printf("%c\n", *p);
	printf("%s\n", p2);
	return 0;
}

 

✌字符指针和数组笔试题 

//字符指针笔试题
int main()
{
	char arr1[] = { "Hello World" };
	char arr2[] = { "Hello World" };
	const char* str1 = "Hello World";
	const char* str2 = "Hello World";
	if (arr1 == arr2)
		printf("arr1 and arr2 are same\n");
	else
		printf("arr1 and arr2 are not same\n");
	if (str1 == str2)
		printf("str1 and str2 are same\n");
	else
		printf("str1 and str2 are not same\n");
	return 0;
}

arr1和arr2是两个独立的数组，自然地址不一样，独立空间，所以不相等；

str1和str2是因为指向同一块空间，因为两个相同的常量在内存中只会开辟一块空间； 

 

 

2.指针数组 和数组指针

指针数组是数组，数组内存放的是指针；

数组指针是指针，存放数组的地址。

数组指针与指针数组容易混淆

int arr[5];

arr是一个数组，每个元素是int类型的 ，有5个元素

int* parr1[10];

parr1是一个数组，数组10个元素，每个元素的类型是int*

int (*parr2)[10];

parr2是一个指向数组的指针，指向的数组有10个元素，每个元素的类型是int

int(* parr3[10])[5];

parr3是一个数组，数组有10个元素，每个元素的类型是：int(*)[5]

parr3是存放数组指针的数组 

👊指针数组 

//指针数组
int main()
{
	int a = 1, b = 2, c = 3;
	int* pa = &a;
	int* pb = &b;
	int* pc = &c;
	int* arr[3] = { pa,pb,pc };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("地址:%p\n", arr[i]);
		printf("值为:%d\n", *arr[i]);
	}
	return 0;
}

 

 定义三个变量，取各自他们的地址赋给不同的指针，指针为int*，再将指针放到数组内存放，

&arr的类型为：int* (*arr)[3]；

arr的类型为int* arr;

👊数组指针 

//数组指针
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = { 0 };
    int (*p)[10] = &arr;//数组指针，存放整形数组arr的地址
    return 0;
} 

 👊&数组名和数组名

//&数组名与数组名
int main()
{
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int(*pa)[5] = &arr;
	printf("这是起始地址:%p %p\n", arr, pa);
	printf("这是+1后的地址:%p %p\n", arr + 1, pa + 1);
	return 0;
}

 

&arr+1，加一个步长，但是是整个数组的地址+1，所以是跳过整个数组大小；

数组5个元素，0x00fbfe58是首元素地址，58-5c-60-64-68-6c；

跳过了整个数组大小20个字节;

arr+1; 首元素地址+1，是跳过一个元素大小； 

58-5c;整型数组，一个整型4个字节，跳过一个元素即是4个字节；

3.数组传参和指针传参 

👊一维数组传参

//一维数组传参
void test1(int arr[])
{}//一维数组可以省略元素数，也可以写上
void test1(int*pa)
{}//用一级指针接收一维数组
void test2(int*arr2[10])
{}//形参用指针数组接收指针数组传参
void test2(int**ppa)
{}//指针数组本质上是二级指针
int main()
{
	int arr1[10] = { 0 };
	int* arr2[10] = { 0 };
	test1(arr1);
	test2(arr2);
	return 0;
}

👊二维数组传参

三种方式：

完整传参，行和列都不省略；

省略行；

数组指针接受

//二维数组传参
void test(int arr[3][5])
{}//完整接收
void test(int arr[][5])
{}//省略行，是可以的
void test(int(*pa)[5])
{}//用我们前面的数组指针接收
void test(int** pa)
{}//是错误的
int main()
{
	int arr[3][3] = { 0 };
	test(arr);
	return 0;
}

 👊一级指针传参

//一级指针传参
void test1(int* pa, int sz)
{}//传数组名，用指针接收
void test2(int* pa, int sz)
{}//传指针，用指针接收
int main()
{
	int arr[3] = { 1,2,3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int* pa = arr;
	test1(arr, sz);
	test2(pa, sz);
	return 0;
}

👊二级指针传参

//二级指针传参
void test1(int**pa)
{}//接收的是二级指针
void test2(int**pa)
{}//接收的一级指针的地址
int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;//一级指针
	int** ppa = &pa;//二级指针
	test1(ppa);//传二级指针
	test2(&pa);//将一级指针的地址取出来
	return 0;
}

4.函数指针 

函数指针是指向函数的指针；函数名就是地址

函数指针由三部分组成：

类型、指针、形参，

类型和形参可以为空，当想要调用函数时，只需要通过指针，并传入参数，就能正常使用函数。 

int Add(int x,int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int (*p)(int, int) = &Add;
	printf("%d", p(2, 3));		//5
	return 0;
}

 来个函数指针趣题


	void (*signal(int, void(*)(int)))(int);

1.函数指针： void(*)(int) 

2.函数名: signal

3.signal函数的参数： int,  void(*)(int);   一个整型，一个函数指针

4.返回值：signal函数的返回值是指针 

5.函数指针数组

 将一些函数地址存入数组中，就得到了函数指针数组。

//函数指针数组
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int Sub(const int x, const int y)
{
	return x - y;
}
int main()
{
	int(*pfun[2])(const int x, const int y) = { Add,Sub };
	printf("%d\n", pfun[0](2, 3));	//5
	printf("%d\n", pfun[1](5, 3));	//2
	return 0;
}

函数名就是地址名，不需要&地址，函数形参不能省略 

👊函数指针数组应用 

//简易整型计算器
#include<stdio.h>
void menu()
{
	printf("*****计算器*****\n");
	printf("**1.Add  2.Sub**\n");
	printf("**3.Mul  4.DIV**\n");
	printf("*****0.exit*****\n");

}
int add(const int x, const int y)
{
	return x + y;
}
int sub(const int x, const int y)
{
	return x - y;
}
int mul(const int x, const int y)
{
	return x * y;
}
int div(const int x, const int y)
{
	return x / y;
}
int main()
{
	int input = 1;
	int(*calc[5])(const int x, const int y) = { 0,add,sub,mul,div };
				//放0的原因是和菜单中的序号对应上
	while (input)
	{
		menu();
		printf("请输入:>");
		scanf("%d", &input);
		if (input > 0 && input < 5)
		{
			int x = 0, y = 0;
			printf("请输入两个数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			printf("计算结果为%d\n", calc[input](x, y));
		}
		else if (input >= 5)
			printf("选择错误，请重新选择!\n");
	}
	printf("退出计算器\n");
	return 0;
}

 

 

6.函数指针数组的指针

 套娃式，本质是指针；

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[5])(const char* str);
	pfunArr[0] = test;
	//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
	void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;
	return 0;
}

 例子2：

//函数指针数组的指针
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	//这是函数指针数组
	int (*pa[5])(int x, int y) = { add };
	//这是函数指针数组的指针,需要取出地址
	int(*(*ppa)[5])(int x, int y) = &pa;
	printf("这是函数指针数组的指针%p\n", ppa);
	printf("这是&函数指针数组后的地址%p\n", &pa);
	return 0;
}

7.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，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，这就是回调函数。

（依赖函数指针，有了函数指针，才能实现回调函数） 

👊qsort() 

qsort():快速排序

库函数，头文件#include<stdlib.h>

qsort函数可以进行各种数据的排序

 

void qsort(void* base,                 //待排序数组的第一个元素的地址

size_t num,                                 //待排序数组的元素个数

size_t size,                                //待排序数组中一个元素的大小

int (* cmp)(const void* e1, const void* e2)        //函数指针，自己定义排序函数

整型实例 

//qsort()
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
int main()
{
	int arr[] = {5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

函数指针-cmp指向了一个函数，这个函数是用来比较两个元素的

e1和e2中存放的是需要比较的两个元素的地址

void* 不能直接进行计算，需要强转成其他类型；

结构体示例 

#include<string.h>
#include<stdlib.h>
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};

int cmp_by_name(const void* e1,const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name,((struct Stu*)e2)->name);
}
int main()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"wangwu",15} };
	//元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_by_name);
	return 0;
}

strcmp（）是根据字符字典顺序比较的，后面的大，需要包含头文件#include<stdlib.h> 

qsort函数中就用到了回调函数的知识，使用qsort，它都会去调用比较函数。 

冒泡排序通用版

用冒泡排序的思路去模仿qsort()； 

#include<string.h>
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
//结构体年龄比较
int cmp_age(void* e1, void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
//字节交换,size是一个数据的字节大小
void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size)
{
	int k = 0;
	for (k = 0; k < size; k++)
	{
		char temp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = temp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}
//整型比较
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
//打印
void print(int* arr, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
//冒泡模拟qsort
void my_qsort(void* base, size_t num, size_t size, int(*cmp_name)(const void* p1, const void* p2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			if (cmp_name((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)		//得到的返回值，如果大于0，就交换
			{
				swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}

int main()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",15},{"lisi",12},{"wangwu",30} };
	int iarr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	//整型数组的元素个数
	int isz = sizeof(iarr) / sizeof(iarr[0]);
	my_qsort(iarr, isz, sizeof(iarr[0]), cmp_int);
	print(iarr, isz);

	//结构体的元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	my_qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_age);
	return 0;
}

感谢你看到这里

以上就是我对进阶指针的介绍，身为初学者，自知有很多不足和需要改善的地方，希望大佬们指点一二，感激不急！！！

⭐愿星光照亮每一位赶路人 ⭐

 

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