【c语言】指针就该这么学(3)

news2024/11/16 7:54:15

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一、函数指针

在c语言中，不仅有变量的指针，也有函数指针。与变量相同，函数指针存放的是函数的地址，通过函数的地址可以调用该函数。

1.函数指针变量的创建

函数指针的创建方法如下：

类型1 (*变量名)(类型2，类型3......);

与数组指针的定义方式一样，函数指针的变量名也是需要先和*号结合的。不同的是，之后的方括号变成了圆括号。详细说明一下这里的要点：

类型1指的是函数指针指向函数的返回值类型；

类型2、类型3等等都是指向函数的参数类型，参数的数量和类型要和函数的参数保持一致，类型之后的形参名可写可不写。

接下来让我们尝试定义一个函数指针变量，存放函数的地址：

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	int (*pf1)(int, int) = add;
	int (*pf2)(int, int) = &add;
	return 0;
}

注意：以上代码中，pf1和pf2存放的是完全相同的地址。对于函数来讲，函数名之前是否加取地址符号都表示函数的地址，所以&可写可不写。

2.函数指针变量的使用

接下来我们尝试通过函数指针来调用函数：

#include <stdio.h>

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	int a = 3;
	int b = 5;
	int (*pf)(int, int) = add;
	int ret = pf(a, b);//指针变量的使用
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

这里使用pf接收了add函数的地址，pf就等价于add，直接传参就可以调用函数。

二、typedef关键字

我们学习了复杂的指针类型（例如数组指针、函数指针）之后，会发现它们的定义方式较为复杂。那么是否有办法能够让我们简化定义的代码呢？这就需要用到typedef关键字了。

typedef是c语言中的一个关键字，它用于对类型进行重定义，将复杂的类型简单化。

它的使用方法是：

typedef 类型1 类型2;

进行typedef操作之后，类型2与类型1就是等价的。

接下来我们尝试将一些变量类型进行重定义：

#include <stdio.h>

typedef int t;//类型重定义

t main()
{
	t a = 0;
	printf("%d\n", a);
	return 0;
}

运行结果：

这里我们将int类型重定义了一个名字叫 t ，之后的使用当中定义的整形类型都可以用 t 来表示。

对于指针变量，我们也可以这样重定义：

#include <stdio.h>

typedef int* ptr_t;

int main()
{
	int a = 0;
	ptr_t p = &a;
	printf("%p\n", p);
	return 0;
}

运行结果：

可以看到，程序输出了一个地址，我们将整形指针变量重新起名为ptr_t。

接着，我们尝试对数组指针和函数指针类型重定义：

可以看到，对于数组指针或者函数指针类型重定义时，这种语法是不正确的，我们要将新类型名写到*号旁边：

这样，对于一些复杂类型的数组指针或者函数指针，我们就可以用简单的单词来表示。

三、函数指针数组

1.函数指针数组的概念

我们都知道，指针数组就是数组元素都是指针变量。而函数指针数组就是说这个数组当中的元素类型都是函数指针。

2.函数指针数组的定义方式

函数指针数组的定义方式如下：

类型1 (*变量名[元素个数])(类型2，类型3......);

从它的定义方式可以看出，函数指针数组的定义方式就是在函数指针的变量名后加上方括号。这里变量名和[]先结合，说明它是一个数组，而数组的元素就是函数指针类型。代码示例：

#include <stdio.h>

void test1()
{
	printf("hehe\n");
}

void test2()
{
	printf("haha\n");
}

void test3()
{
	printf("hello\n");
}

int main()
{
	void (*pfarr[3])() = { test1,test2,test3 };//函数指针数组的定义和初始化
	int num = 0;
	while (scanf("%d", &num) != EOF)
	{
		pfarr[num - 1]();
	}
	return 0;
}

运行结果：

不难看出，程序就可以根据输入的值来调用不同的函数。

注意：我们在使用函数指针数组时，函数指针数组所指向的所有函数的类型必须一致。

四、转移表

刚才我们简单使用了一下函数指针数组，这种通过函数指针数组来实现的调用不同函数的方法叫做转移表。由于计算器这类程序可以有多种运算功能，我们就运用转移表来实现一个简单的计算器。

程序代码：

#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(*pfarr[5])(int, int) = { NULL,add,sub,mul,div };
	int input = 0;
	do
	{
		printf("************************\n");
		printf("***  1.add    2.sub  ***\n");
		printf("***  3.mul    4.div  ***\n");
		printf("***  5.exit ************\n");
		printf("************************\n");
		printf("请选择：>>>");
		scanf("%d", &input);
		if (input >= 1 && input <= 5)
		{
			int a = 0;
			int b = 0;
			printf("请输入两个操作数：>>>");
			scanf("%d %d", &a, &b);
			printf("结果是：%d\n",pfarr[input](a, b));
		}
		else if (input == 0)
		{
			printf("退出计算器\n");
		}
		else
		{
			printf("输入错误！请重新输入！");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

当我们使用转移表时，就可以在功能过多的情况下免去使用switch语句和大量的case语句，使得代码更加简洁。