C语言指针进阶_字符指针、指针数组、数组指针、函数指针等的介绍

news2024/10/7 14:31:32

文章目录

  • 前言
  • 一、字符指针
  • 二、指针数组
  • 三、 数组指针
    • 1. 数组名和 & 数组名
    • 2. 数组指针
    • 3. 数组指针解引用
  • 四、数组指针的使用
    • 二维数组的传参说明数组指针使用
      • 小测验
  • 五、数组传参和指针传参
    • 1. 一维数组传参总结
    • 2. 二维数组传参总结
    • 3. 一级指针传参
    • 4. 二级指针传参
  • 六、函数指针
    • 函数指针的使用
    • 函数指针的案例
  • 总结

前言

C语言指针进阶_字符指针、指针数组、数组指针、数组指针定义、数组指针的解引用、数组指针的使用、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、函数指针、函数指针的使用等的介绍。

一、字符指针

  • 指向字符的指针就是字符指针。
  • 当用指针存储字符串时，存储的是字符串首字符的地址，不是整个字符串。
	const char* pc = "abcdef";

当写成上述形式时，“abcdef”是一个常量字符，不能被修改，所以定义时，应该加const修饰。

#include <stdio.h>
int main()
{
	char* arr1 = "abcdef";
	char* arr2 = "abcdef";

	char arr3[] = "abcdef";
	char arr4[] = "abcdef";

	if (arr1 == arr2)
		printf("arr1 == arr2\n");
	else
		printf("arr1 != arr2\n");
	if (arr3 == arr4)
		printf("arr3 == arr4\n");
	else
		printf("arr3 != arr4\n");

	return 0;
}
  • 当常量字符串存入一个指针变量中时，这个常量在内存中的只读区，不能修改。
  • 同时，只读区的相同的数据只有一份，所以arr1 和 arr2 存放的地址是相同的。都指向只读区 a 的地址。
  • 而当字符串存入不同数组中时，需要在内存中开辟不同的空间用来存放数据。
    所以以上代码的结果为
    在这里插入图片描述

二、指针数组

  • 指针数组本质上是一个数组。
  • 它是一个存放指针的数组。
  • 例如
int* arr[10];
  • arr 是数组名，【10】数组中有10个元素，int* 每个元素的类型是int*。
  • 指针数组可以模拟一个二维数组。
  • 但是二维数组在内存中的存储是连续的，而模拟的二维数组不一定连续。
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[5] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[5] = { 3,4,5,6,7 };

	int* parr[3] = { arr1, arr2, arr3 };

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", *(parr[i] + j));
			// parr[i] 获取第 i 个元素的内容，i = 0 则parr[i] 为 arr1, arr1就是首元素1的地址
			// parr[i] + j 相当于 各数组首元素地址向后改变，本质还是地址
			// 经过解引用获得 每个地址对应的元素
			// arr[i] 可以写成 *(arr+i) 的形式
			// 所以可以表示成 如下形式
			// printf("%d ", parr[i][j]); // 效果是一样的
		}
		printf("\n");
	}

	return 0;
}
  • 我们也可以通过函数来实现
  • 将parr 作为参数传给函数时，传入的是 parr 首元素的地址。
  • parr 的首元素 arr1 本身就是一个地址， 存放arr1这个地址的空间的地址，应该是一个二级指针。
  • 在函数中解引用，*arr 得到 arr1 即 arr1[10]数组首元素 1 的地址。
  • arr + i 表示 parr的第 i 个元素， *(arr + i) 表示数组（arr1, arr2, arr3）首元素的地址。
  • *(arr + i) + j 表示从数组首元素地址 + j 后的地址
  • 如下:
void print(int** arr)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", *(*(arr + i) + j));
		}
		printf("\n");
	}
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[5] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[5] = { 3,4,5,6,7 };

	int* parr[3] = { arr1, arr2, arr3 }; // arr1 首元素 1 的地址， arr2 首元素 2 的地址....
	// parr 是一个指针数组，里边每个元素（arr1,arr2,arr3)都是地址
	print(parr);

	return 0;
}

三、 数组指针

  • 指向字符的指针就是字符指针。
  • 指向整型的指针就是整型指针。
  • 同理可得
  • 指向数组的指针就是数组指针。
  • 在介绍数组指针之前先介绍 数组名和&数组名。

1. 数组名和 & 数组名

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };

	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr+1);

	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr[0]+1);

	printf("%p\n", &arr);
	printf("%p\n", &arr+1);


	return 0;
}

  • 结果如下
    在这里插入图片描述

  • 由上可知

  • 数组名通常情况下值得是首元素的地址。

  • 两种情况除外

    1. sizeof(数组名) 表示整个数组的大小， 注意这里的sizeof（）只能放数组名。
    1. &arr 取出的是整个数组的首地址。

2. 数组指针

由上可知，&arr 取得的是 整个数组的地址。解引用这个地址将指向整个数组。
所以就需要指针变量来接收 &arr。
假设指针变量为 p，1. 用 * p 表示它是一个指针。 2. (*p)[10] 表示p指向的数组有10个元素，3. int (*p)[10] 表示指针变量p指向的数组有10个元素并且每个元素的类型都是 int。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

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

	int j = 0;
	for (j = 0; j < 10; j++)
	{
		printf("%d ", *(*p + j));
	}

	return 0;
}

3. 数组指针解引用

  1. 数组指针指向整个数组，所以解引用数组指针指向的是整个数组。
  2. 而整个数组就用 数组名表示， 数组名就是首元素地址。
  3. 所以上述*p指的是数组首元素地址， + j 地址向后移动，解引用得到地址指向的元素。

四、数组指针的使用

二维数组的传参说明数组指针使用

  • 当二维数组的数组名作为参数传入函数时，传入的是二维数组的首元素地址。

  • 二维数组首元素地址是一个一维数组。也就是二维数组的第一行。

  • 所以相当于传入函数的是一个数组的地址，所以需要用数组指针接收。
    在这里插入图片描述

  • 二维数组传参如下:

void print2(int (*p)[5], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			// *p 得到 真个数组 即数组名 即 首元素地址
			// *(p+i) 得到每一行的首元素地址
			// *(p+i) + j 得到一行每个元素的地址
			// *(*(p+j) + j) 得到一行每个元素
			printf("%d ", * (*(p + i) + j));
		}
		printf("\n");
	}
}

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7 };

	print2(arr, 3, 5);

	return 0;
}

  • 我们知道 arr[i] 可以表示成 *(arr + i), 所以 上述打印可以表示成 *(p[i] + j), 还可以继续表示成 p[i][j]

  • 当然，二维数组传参的接收也可以不采用指针的形式

void print1(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");
	}
}
#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,2,3,4,5,6,3,4,5,6,7 };

	print1(arr, 3, 5);

	return 0;
}

两次传参的结果是一模一样的 如下:
在这里插入图片描述

小测验

int arr[5];                 //  arr 整型数组
int *parr1[10];             //  parr1 存放整型指针的数组
int (*parr2)[10];           //  parr2 指向数组元素为10，元素类型为int的数组指针
int (*parr3[10])[5];        //  parr3 是一个包含指向数组元素为5，元素类型为int的数组指针的数组

在这里插入图片描述

五、数组传参和指针传参

1. 一维数组传参总结

  • 数组传参，形参的部分可以写成数组，也可以写成指针。
void test(int arr[]) // arr是一维数组，可以用一维数组接收，一维数组可以不指定大小
{}

void test(int arr[10]) // 一维数组也可以指定大小
{}

void test(int* arr) // arr是首元素地址，用指针接收
{}

void test2(int *arr[20]) // arr2 是指针数组，可以用指针数组接收
{}

void test2(int **arr) // arr2 是指针数组首元素（首元素是一个地址）的地址，可以用二级指针接收
{}

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* arr2[20] = { 0 };
	test(arr);
	test2(arr2);

	return 0;
}

2. 二维数组传参总结

void test(int arr[3][5]) // arr 是一个二维数组，可以用数组接收
{}

void test(int arr[][]) // 二维数组不能省略列数
{}  // err

void test(int arr[][5]) // 二维数组可以省略行数
{}

-----------------------
void test(int* arr) // 二维数组的首元素地址，是一个一维数组的地址，所以不能用整型指针接收 
{} // err

void test(int* arr[5]) // arr是首元素的地址，不能用（指针）数组接收
{} // err

void test(int (*arr)[5]) // 二维数组首元素地址，是一维数组的地址，可以用数组指针接收
{}

void test(int **arr) // 二维数组首元素的地址是一维数组的地址，不是地址的地址，所以不能用二级指针接收
{} // err

int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };

	test(arr);
	return 0;
}

3. 一级指针传参

#include <stdio.h>

void print(int* p, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", *(p + i));
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int* p = arr;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print(p, sz); // 将一级指针p传给函数
}
  • 如果函数的参数部分是指针，只要是传入函数参数的本质是一级指针就可以。
    1. 可以传入的类型有 &a, 变量a的地址。
    1. 一级指针变量ptr， 存放变量a的地址的指针变量。
    1. 一维数组的数组的数组名
void print（int*p)
{}

int main()
{

	int a = 0;
	int* ptr = &a;
	int arr[10];
	
	print(&a);
	print(ptr);
	print(arr);
	
	return 0;
}

4. 二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
	printf("num = %d\n", **ptr);
}
int main()
{
	int n = 10;
	int* p = &n;
	int** pp = &p;
	test(pp);
	test(&p);
	return 0;
}
  • 如果函数的参数部分是一个二级指针，则需要传入函数的参数本质上是一个二级指针
    1. &p1， p1是一个一级指针变量
    1. p2， p2是一个二级指针变量
    1. arr ，arr是一个指针数组的数组名
    1. 三级指针解引用等
void test(int** ptr)
{}

int main()
{
	int* p1;
	int** p2;
	int* arr[10];// 指针数组

	test(&p1);
	test(p2);
	test(arr);
}

六、函数指针

  • 函数指针的写法与数组指针的写法非常相似
  • pf是函数指针变量，* 表示它是一个指针。
  • (*p)()表示这是一个函数指针
  • (*p)(int, int)表示函数的参数类型是int int
  • int (*p)(int, int)表示函数的返回值类型是int
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int(*p)[10] = &arr;
--------------------------------------------
	// 函数指针的写法与数组指针的写法非常相似
	int (*pf)(int, int) = &Add;

	int ret = (*pf)(2, 3);
	printf("%d ", ret);
	
	return 0;
}

函数取地址，可以不用& 直接 使用 Add即可

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int(*p)[10] = &arr;
-----------------------------------------
	// 函数指针的写法与数组指针的写法非常相似
	int (*pf)(int, int) = Add;

	int ret = (*pf)(2, 3);
	printf("%d ", ret);
	return 0;
}

函数指针的使用

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int(*p)[10] = &arr;
------------------------------------------
	// 函数指针的写法与数组指针的写法非常相似
	int (*pf)(int, int) = &Add;

	int ret = (*pf)(2, 3);
	int ret1 = pf(2, 3);
	int ret2 = (*****pf)(2, 3);
	printf("%d ", ret);
	printf("%d ", ret1);
	printf("%d ", ret2);

	return 0;
}

函数指针使用时，可以是

  1. (*pf）(函数参数，函数参数); 然后可以通过变量接收函数返回值。
  2. 还可以 pf(函数参数，函数参数);
  3. 还可以 (*****pf)(函数参数，函数参数);
    (*)可以不写，这里只是为了方便理解

函数指针的案例

  • 函数作为参数传递给另一个函数
#include <stdio.h>
void Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

void calc(int (*pf)(int, int))
{
	int a = 3;
	int b = 5;

	printf("%d ",(*pf)(a, b));
}
int main()
{
	calc(Add);

	return 0;
}

总结

C语言指针进阶_字符指针、指针数组、数组指针、数组指针定义、数组指针的解引用、数组指针的使用、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、函数指针、函数指针的使用等的介绍。

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