考研C语言复习进阶（2）

1. 字符指针

2. 指针数组

3. 数组指针

3.1 数组指针的定义

3.2 &数组名VS数组名

4. 函数指针

5. 函数指针数组

6. 指向函数指针数组的指针

7. 回调函数

8.三步辗转法

9. 指针和数组笔试题解析

10. 指针笔试题

指针的主题，我们在初级阶段的《指针》章节已经接触过了，我们知道了指针的概念：
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。

1. 字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;
一般使用:

int main()
{
  char ch = 'w';
  char *pc = &ch;
  *pc = 'w';
  return 0;
}

还有一种使用方式如下：

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。
那就有可这样的面试题：

#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");
  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;
}

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。所以str1和str2不同，str3和str4不同。

2. 指针数组

在《指针》章节我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。
这里我们再复习一下，下面指针数组是什么意思？

int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组

3. 数组指针

3.1 数组指针的定义

数组指针是指针？还是数组？
答案是：指针。
我们已经熟悉：
整形指针： int * pint; 能够指向整形数据的指针。
浮点型指针： float * pf; 能够指向浮点型数据的指针。
那数组指针应该是：能够指向数组的指针。
下面代码哪个是数组指针

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？

int (*p)[10];
//解释：p先和*结合，说明p是一个指针变量，然后指着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。

3.2 &数组名VS数组名

对于下面的数组：

int arr[10];

arr 和 &arr 分别是啥？
我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。
那&arr数组名到底是啥？
我们看一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = {0};
  printf("%p\n", arr);
  printf("%p\n", &arr);
  return 0;
}

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。
难道两个是一样的吗？
我们再看一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr= %p\n", &arr);
printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);
return 0;
}

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。
实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。（细细体会一下）
本例中 &arr 的类型是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型
数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以 &arr+1 相对于 &arr 的差值是40.

应用：

应用

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
  int i = 0;
  for(i=0; i<row; i++)
 {
    for(j=0; j<col; j++)
   {
      printf("%d ", arr[i][j]);
   }
printf("\n");
 }
}
void print_arr2(int (*arr)[5], int row, int col)
{
  int i = 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};
 print_arr1(arr, 3, 5);
  //数组名arr，表示首元素的地址
  //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行
  //所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址，是一维数组的地址
  //可以数组指针来接收
  print_arr2(arr, 3, 5);
  return 0;
}

学了指针数组和数组指针我们来一起回顾并看看下面代码的意思：

int arr[5];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10])[5];

4. 函数指针

首先看一段代码

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

输出的结果

输出的是两个地址，这两个地址是 test 函数的地址。
那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？
下面我们看代码：

void test()
{
printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2()；

首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？
答案是：
pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无参
数，返回值类型为void。

阅读两段有趣的代码：

//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

代码1：

从里到外 void(*)()是函数指针。（void（*）（））0是将0强转为函数指针类型，

*（void（*）（））0是解引用被强转为函数指针类型的0地址的函数。

（ *（void（*）（））0）（）就是一次函数调用

出自《C陷阱和缺陷》

代码2：

可以简化：

5. 函数指针数组

数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那我们已经学习了指针数组，
比如：

int *arr[10];
//数组的每个元素是int*

那要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，那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[10])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];

答案是：parr1
parr1 先和 [] 结合，说明 parr1是数组，数组的内容是什么呢？
是 int (*)() 类型的函数指针。
函数指针数组的用途：转移表
例子：（计算器）

#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( "*************************\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");
breark;
    default:
       printf( "选择错误\n" );
       break;
   }
} while (input);
 
  return 0;
}

使用函数指针数组的实现：

#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
  while (input)
  {
     printf( "*************************\n" );
     printf( " 1:add      2:sub \n" );
     printf( " 3:mul      4:div \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);
    }
     else
       printf( "输入有误\n" );
     printf( "ret = %d\n", ret);
  }
   return 0;
}

6. 指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针是一个指针
指针指向一个数组，数组的元素都是函数指针 ;
如何定义？

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;
}

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，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数
的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进
行响应。

首先演示一下qsort函数的使用：

#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
 return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
int main()
{
  int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
  int i = 0;
 
  qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
  for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
 {
   printf( "%d ", arr[i]);
 }
  printf("\n");
  return 0;
}

使用回调函数，模拟实现qsort（采用冒泡的方式）。
注意：这里第一次使用 void* 的指针，讲解 void* 的作用。

#include <stdio.h>
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
 return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
void _swap(void *p1, void * p2, int size)
{
  int i = 0;
  for (i = 0; i< size; i++)
 {
    char tmp = *((char *)p1 + i);
   *(( char *)p1 + i) = *((char *) p2 + i);
   *(( char *)p2 + i) = tmp;
 }
}
void bubble(void *base, int count , int size, int(*cmp )(void *, void *))
{
  int i = 0;
  int j = 0;
for (i = 0; i< count - 1; i++)
 {
   for (j = 0; j<count-i-1; j++)
   {
      if (cmp ((char *) base + j*size , (char *)base + (j + 1)*size) > 0)
     {
       _swap(( char *)base + j*size, (char *)base + (j + 1)*size, size);
     }
   }
 }
}
int main()
{
  int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
  //char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
  int i = 0;
  bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
  for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
 {
   printf( "%d ", arr[i]);
 }
  printf("\n");
  return 0;
}

8.三步辗转法

实现一个函数，可以右旋字符串中的k个字符。

先左，然后右，最后全部，是向前翻转。

先全部，再左，右是向后翻转

#include <assert.h>
//
void reverse(char*left, char* right)
{
	assert(left);
	assert(right);
	while (left < right)
	{
		char tmp = *left;
		*left = *right;
		*right = tmp;
		left++;
		right--;
	}
}
void left_move(char arr[], int k)
{
	int len = strlen(arr);
	k %= len;
    //逆序整体
	reverse(arr, arr +len-1);
	//逆序左
	reverse(arr, arr+k-1);
	//逆序右
	reverse(arr+k, arr + len - 1);
	
}
//
//int main()
//{
//	char arr[] = "abcdef";
//	int k = 8;
//	left_move(arr, k);
//	printf("%s\n", arr);
//	return 0;
//}

练习：//写一个函数，判断一个字符串是否为另外一个字符串旋转之后的字符串。

方法一：
//int is_left_move(char arr1[], char arr2[])
//{
//	int len1 = strlen(arr1);
//	int len2 = strlen(arr2);
//	if (len1 != len2)
//		return 0;
//	int i = 0;
//	for (i = 0; i < len1; i++)
//	{
//		left_move(arr1, 1);
//		if (strcmp(arr1, arr2) == 0)
//		{
//			return 1;
//		}
//	}
//
//	return 0;
//}
方法二：
//#include <string.h>
//
//int is_left_move(char arr1[], char arr2[])
//{
//	int len1 = strlen(arr1);
//	int len2 = strlen(arr2);
//	if (len1 != len2)
//		return 0;
//	strncat(arr1, arr1, len1);
//	if (strstr(arr1, arr2) != NULL)
//		return 1;
//	else
//		return 0;
//}
//
AABCDAABCD
//
//int main()
//{
//	char arr1[20] = "AABCD";
//	char arr2[] = "ABCDA";
//	int ret = is_left_move(arr1, arr2);
//	if (ret == 1)
//	{
//		printf("YES\n");
//	}
//	else
//	{
//		printf("NO\n");
//	}
//	return 0;
//}

9. 指针和数组笔试题解析

//一维数组
int a[] = {1,2,3,4};
printf("%d\n",sizeof(a));
printf("%d\n",sizeof(a+0));
printf("%d\n",sizeof(*a));
printf("%d\n",sizeof(a+1));
printf("%d\n",sizeof(a[1]));
printf("%d\n",sizeof(&a));
printf("%d\n",sizeof(*&a));
printf("%d\n",sizeof(&a+1));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));

sizeof(单独方数组名)才计算整个数组的大小

//字符数组
char arr[] = {'a','b','c','d','e','f'};
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr+0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr+0));
printf("%d\n", strlen(*arr));
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));

char arr[] = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(arr));
printf("%d\n", sizeof(arr+0));
printf("%d\n", sizeof(*arr));
printf("%d\n", sizeof(arr[1]));
printf("%d\n", sizeof(&arr));
printf("%d\n", sizeof(&arr+1));
printf("%d\n", sizeof(&arr[0]+1));
printf("%d\n", strlen(arr));
printf("%d\n", strlen(arr+0));
printf("%d\n", strlen(*arr));
printf("%d\n", strlen(arr[1]));
printf("%d\n", strlen(&arr));
printf("%d\n", strlen(&arr+1));
printf("%d\n", strlen(&arr[0]+1));

char *p = "abcdef";
printf("%d\n", sizeof(p));
printf("%d\n", sizeof(p+1));
printf("%d\n", sizeof(*p));
printf("%d\n", sizeof(p[0]));
printf("%d\n", sizeof(&p));
printf("%d\n", sizeof(&p+1));
printf("%d\n", sizeof(&p[0]+1));
printf("%d\n", strlen(p));
printf("%d\n", strlen(p+1));
printf("%d\n", strlen(*p));
printf("%d\n", strlen(p[0]));
printf("%d\n", strlen(&p));
printf("%d\n", strlen(&p+1));
printf("%d\n", strlen(&p[0]+1));

中间两个 1字节也可能是4字节，因为也可能发生了整型提升；

//二维数组
int a[3][4] = {0};
printf("%d\n",sizeof(a));
printf("%d\n",sizeof(a[0][0]));
printf("%d\n",sizeof(a[0]));
printf("%d\n",sizeof(a[0]+1));
printf("%d\n",sizeof(*(a[0]+1)));
printf("%d\n",sizeof(a+1));
printf("%d\n",sizeof(*(a+1)));
printf("%d\n",sizeof(&a[0]+1));
printf("%d\n",sizeof(*(&a[0]+1)));
printf("%d\n",sizeof(*a));
printf("%d\n",sizeof(a[3]));

sizeof（）运算过程：

10. 指针笔试题

笔试题1：

int main()
{
  int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
  int *ptr = (int *)(&a + 1);
  printf( "%d,%d", *(a + 1), *(ptr - 1));
  return 0;
}
//程序的结果是什么？

笔试题2

//由于还没学习结构体，这里告知结构体的大小是20个字节
struct Test
{
int Num;
char *pcName;
short sDate;
char cha[2];
short sBa[4];
}*p;
//假设p 的值为0x100000。 如下表表达式的值分别为多少？
//已知，结构体Test类型的变量大小是20个字节
int main()
{
printf("%p\n", p + 0x1);
printf("%p\n", (unsigned long)p + 0x1);
printf("%p\n", (unsigned int*)p + 0x1);
return 0;
}

笔试题3

int main()
{
  int a[4] = { 1, 2, 3, 4 };
  int *ptr1 = (int *)(&a + 1);
  int *ptr2 = (int *)((int)a + 1);
  printf( "%x,%x", ptr1[-1], *ptr2);
  return 0;
}

笔试题4

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a[3][2] = { (0, 1), (2, 3), (4, 5) };
  int *p;
  p = a[0];
  printf( "%d", p[0]);
return 0;
}

初始化是{ } ，不是（）

笔试题5

int main()
{
  int a[5][5];
  int(*p)[4];
  p = a;
  printf( "%p,%d\n", &p[4][2] - &a[4][2], &p[4][2] - &a[4][2]);
  return 0;
}

第一个是0xfffffffc，第二个是-4

笔试题6

int main()
{
  int aa[2][5] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
  int *ptr1 = (int *)(&aa + 1);
  int *ptr2 = (int *)(*(aa + 1));
  printf( "%d,%d", *(ptr1 - 1), *(ptr2 - 1));
  return 0;
}

10，5

笔试题7

#include <stdio.h>
int main()
{
char *a[] = {"work","at","alibaba"};
char**pa = a;
pa++;
printf("%s\n", *pa);
return 0;
}

笔试题8

int main()
{
char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};
char**cp[] = {c+3,c+2,c+1,c};
char***cpp = cp;
printf("%s\n", **++cpp);
printf("%s\n", *--*++cpp+3);
printf("%s\n", *cpp[-2]+3);
printf("%s\n", cpp[-1][-1]+1);
return 0;
}