【进阶C语言】进阶指针--学会所有指针类型

news2024/11/20 2:46:19

 本节内容大致目录：

1.字符指针

2.指针数组（数组）

3.数组指针 （指针）--比较重要

4.函数指针--比较重要

5.函数指针数组--用的较少

6.指向函数指针数组的指针--只需要了解就可以

需要掌握每一种类型的符号和用处。

一、字符指针

前言：字符指针是一种指针，是众多指针类型中的一种。

1.字符指针的三种形式

（1）指向单个字符

#include<stdio.h>
int main()
{
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;
	printf("%c\n", *pc);
	printf("%d\n",*pc);
	return 0;
}

（2）指向一个字符数组

#include<stdio.h>
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	char* pc = arr;
	printf("%s\n",pc);
	return 0;
}

（3）直接指向一个字符串

#include<stdio.h>
int main()
{
	char* pc = "abcdef";
	printf("%s\n",pc);
	return 0;
}

这里是把整个字符串放到pc的指针变量里面了吗？其实并不是，字符串跟数组一样，首元素就是首地址。只是把字符串第一个字符的地址存入指针变量中，通过首地址就可以找到整个字符串。

 

2.指向字符串和指向字符数组指针的区别 

我们看下面的代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
  char str1[] = "abcdef.";//指向字符数组
  char str2[] = "abcdef.";//的字符指针
  const char *str3 = "abcdef.";//直接指向字符串
  const char *str4 = "abcdef.";//的字符指针
  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;
}

结果：

第一组：

比较的是地址，虽然数组str1和数组str2中的内容一模一样，但是他们的地址不一样，也就是所，地址所指向的内存不是同一块

 第二组：

1.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。

2.str3和str4比的是地址，地址是存放别人的地址，也就是字符串的地址

 

二、指针数组

指针数组是数组，里面存放的数组都是指针类型---前面已经提到过

格式：

int* arr1[5];
char* arr2[6];

指针数组的应用：模拟二维数组、存放字符串

1.指针数组传参

当指针数组传参时，形参写成二级指针的形式。

三、数组指针

1.数组指针的定义

（1）数组指针，是指向数组的一种指针。

（2）数组指针的表示形式

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr1[10] = { 0 };
	int(*p1)[10] = &arr1;

	char* arr2[5] = { 0 };
	char* (*p2)[5] = &arr2;

	return 0;
}

数组名不就是首地址吗？为什么还需要取地址？因为&arr和arr的意义不同！我们通过下面的代码验证。
数组指针初始化必须指定数组大小 
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);

	printf("&arr= %p\n", &arr);
	printf("&arr+1= %p\n", &arr + 1);
	return 0;
}

结果展示：

我们知道，指针的类型决定了指针+1或者-1的时候跳过多少字节。

比如：整形指针+1会跳过4字节，而数组指针的类型是数组，那么＋1肯定是需要跳过一个数组（上述一个数组为40字节）。

因为&arr的含义是取出整个数组的地址，而arr只是数组首元素的地址，+1只会跳过一个数组类型。

 2.数组指针的使用

前言：常用于二维数组传参

（1）了解二维数组的特性

1.二维数组==一维数组的数组

2.二维数组的数组名==二维数组中第一行的地址

（2）二维数组的传参问题--引出数组指针

1）形参是二维数组的形式

#include <stdio.h>
void test(int arr[3][5],int r,int c)
{
	int i = 0;
	for (i=0;i<r;i++)
	{
		int j = 0;
		for (j=0;j<c;j++)
		{
			printf("%d ",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;
}

这是二维数组传参，形参部分也是二维数组的形式（行号可以省略，但是列不能省）

2）形参是数组指针的形式

#include <stdio.h>
void test(int (*arr)[5], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			printf("%d ", 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;
}

1.二维数组的数组名是第一行元素的地址

2.第一行是一个一维数组，传的是一维数组的地址

3.是地址，所以是指针；是一维数组，要求类型是数组类型；结合起来就是数组指针（的类型）。（类比：整形变量传地址，形参需要用整形指针的类型来接收）

数组指针的一个作用：作为二维数组传参的形式参数

四、函数指针

前言：函数指针是指向函数的指针，也属于指针类型的一种

1.函数指针的定义

（1）了解函数名

&函数名与函数名的区别

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

运行结果：

1.函数名就是函数的地址

2.&函数名与函数名没有区别，都是函数的地址

（2）函数指针变量

函数指针变量就是存放函数的地址，跟正常的指针变量一样

函数指针的格式：

#include<stdio.h>
void test()
{
	printf("hhhh\n");
}
int main()
{
	test();
	void (*p)() = &test;函数指针
	return 0;
}

图解：

1.函数指针的格式与数组指针的格式及其相似

2.去掉变量的名字，剩下的就是变量的类型

下面来认识函数指针的初步使用：

（3）通过函数指针调用函数

第一种：

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int (*p)(int,int) = &Add;
	int ret = 0;
	ret = (*p)(3, 5);//第一种
	printf("%d\n",ret);
	return 0;
}

 若通过*解引用操作，必须有括号（*号可以有很多个或者没有，对结果没有影响）

第二种：

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	int (*p)(int,int) = &Add;
	int ret = 0;
	ret = p(3, 5);//第二种
	printf("%d\n",ret);
	return 0;
}

通过函数的地址（与Add(3,5)直接调用类似）调用函数

五、函数指针数组

1.函数指针数组定义

1.首先，是一个数组

2.是一个存放函数指针的数组，也就是存放函数地址的数组。

（1）代码定义：

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int Sub(int x,int y)
{
	return x - y;
}
int main()
{
	int (*p1)(int, int) = &Add;
	int (*p2)(int,int) = &Sub;
	//p1、p2是两个函数指针
	int (*p[4])(int, int) = {Add,Sub};
	//p就是函数指针数组
	return 0;
}

（2）图解：

2.函数指针数组的用途（转移表）

应用：做一个计数器

先看没有使用函数指针数组前的代码：

#include<stdio.h>
void menu()
{
	printf("****************************\n");
	printf("***  1. add      2. sub  ***\n");
	printf("***  3. mul      4. div  ***\n");
	printf("***  0. exit             ***\n");
	printf("****************************\n");
}
//加法
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
//减法
int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
//乘法
int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
//除法
int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("请输入2个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Add(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 2:
			printf("请输入2个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Sub(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 3:
			printf("请输入2个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Mul(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 4:
			printf("请输入2个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = Div(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 0:
			printf("退出计算器\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误, 重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

1.该计数器可以实现的功能：加减乘除

2.我们可以发现上面的代码很冗长，很多啰嗦的代码

观察发现：每个功能函数的返回值类型、函数参数类型及个数都一样，属于同类型函数，这就可以联想到数组。存放函数地址的数组，自然而然就是函数指针数组。

改进后：

#include<stdio.h>
void menu()
{
	printf("****************************\n");
	printf("***  1. add      2. sub  ***\n");
	printf("***  3. mul      4. div  ***\n");
	printf("***  0. exit             ***\n");
	printf("****************************\n");
}
//加法
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
//减法
int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
//乘法
int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
//除法
int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		//函数指针数组 - 转移表
		int (*pfArr[])(int, int) = {NULL, Add, Sub, Mul, Div};
		// 为了与菜单选项对应上      0     1     2   3    4
		if (0 == input)
		{
			printf("退出计算器\n");
		}
		else if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入2个操作数:");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = pfArr[input](x, y);//函数指针数组的使用
			printf("ret = %d\n", ret);
		}
		else
		{
			printf("选择错误，重新选择!\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

1.经过对比，明显改进后的更加简洁

2.函数指针数组的使用：直接通过数组下标的引用，再传参即可

六、指向函数指针数组的指针（了解）

1.给出定义（类比）

（1）指向整形指针数组的指针

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	int b = 2;
	int c = 3;
	//整形指针数组
	int* arr[3] = {&a,&b,&c};
	//指向整形指针数组的指针
	int* (*p)[3] = &arr;
    return 0;
}

p为指向整形指针数组的指针变量，*说明p是指针。把*p去掉，剩下就是该指针变量指向的类型。

（2）指向函数指针数组的指针

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