C语言 指针进阶（二）

news2025/2/25 6:11:42

目录

一.函数指针 

1.1函数指针的认识

1.2函数指针的使用

二、函数指针数组

1.1函数指针的认识

1.2 函数指针数组实现计算器

 三、指向函数指针数组的指针 

四、回调函数

通过使用qsort函数加强对回调函数的理解

qsort排序整形

qosrt排序结构体 

 用冒泡排序的思想，模拟实现功能类似qsort的函数

前言：前面的的学习中，我们了解了字符指针，数组指针和指针数组，接下来就让我继续带大家了解函数指针，函数指针数组，以及回调函数等重要知识。

一.函数指针 

1.1函数指针的认识

函数指针 -- 指向函数的指针

函数指针的一般形式：

        函数返回类型   （*函数名）（函数参数类型）

 例如：

void test(char* p ,int arr[5])
{}

int main()
{
    void (*pf)(char* ,int*)=&test;
    //函数指针
    return 0;
}

函数名的意义： 

 函数名是函数的地址

&函数名也是函数的地址

1.2函数指针的使用

 说明：pf前可以不加*，但加*是，要用括号括起来

代码分析：

（ * ( void (*)() ) 0) ();

1.( void (*)() ) 0将0强制类型转化为void(*)()

2. * ( void (*)() ) 0调用0地址处的函数

二、函数指针数组

1.1函数指针的认识

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

 函数指针数组的一般形式,例如：

        int  (*parr3[10]) ( )；

1.2 函数指针数组实现计算器

函数的参数返回类型相同，我们就可以将函数指针改写成函数指针数组。

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;
}


void menu()
{
	printf("***************************\n");
	printf("***1.Add           2.Sub***\n");
	printf("***3.Mul           4.Div***\n");
	printf("***0.exit          ********\n");
	printf("***************************\n");
}

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

 在case语句中，输入和输出函数多次出现，使得程序看起来杂乱，冗余。如果想要实现更多的功能，要增加case语句，解决起来十分的不变，而且繁琐。这是我们就可以用到函数指针数组来解决问题。

优化代码：

int main()
{
	int (*pfArr[5])(int, int) = { NULL,Add,Sub,Mul,Div };
	//下标                         0    1   2   3   4   
	do
	{
		menu();
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		if (input > 0 && input < 5)
		{
			printf("输入操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = pfArr[input](x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		else if (input == 0)
		{
			printf("退出程序\n");
		}
		else
		{
			printf("输入错误，请重新输入\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

说明：在数组的第一个元素加NULL，使得Add函数的下标为一，让各个函数的下标菜单输入的数相对应，使得程序编写更加简便。

 三、指向函数指针数组的指针 

void test(const char* str)
{
     printf("%s\n", str);
}

int main()
{
     //函数指针pf
     void (*pf)(const char*) = test;

     //函数指针的数组pfArr
     void (*pfArr[5])(const char* str);

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

代码解析： 

&pfArr取出的是整个数组的地址，数组的地址应该放在数组指针中。pfArr是函数指针数组，所以它的地址应该放在指向函数指针数组的指针中。

*与ppfArr结合，说明ppfArr是指针，指向的是一个数组元素为5，类型为void(*)（const* char*）

四、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。

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;
}


void menu()
{
	printf("***************************\n");
	printf("***1.Add           2.Sub***\n");
	printf("***3.Mul           4.Div***\n");
	printf("***0.exit          ********\n");
	printf("***************************\n");
}

void Calc(int (*p)(int ,int))
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int  ret = 0;
	printf("输入两个操作数：>");
	scanf("%d%d", &x, &y);
	ret = p(x, y);
	printf("%d\n", ret);
}

int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			Calc(Add);
			break;
		case 2:
			Calc(Sub);
			break;
		case 3:
			Calc(Mul);
			break;
		case 4:
			Calc(Div);
			break;
		case 0:
			printf("退出程序\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

通过使用qsort函数加强对回调函数的理解

qsort函数的特点：

1.快速排序的方法

2.适用于任何类型的排序

void qsort(void* base, 
		   size_t num, 
		   size_t size,
	       int (*cmp)(const void*, const void*));

我们从函数的定义可以看到，qsort函数调用时要传入四个参数

  • void* base                                                                                                                                     base指向的是待排序数组的第一个元素，由于我们不知道要排序数组的类型，所以使用void*
  • size_t num                                                                                                                                   待排序数组中元素的个数
  • size_t size                                                                                                                                    待排序数组中，一个元素所占字节的大小
  • int (*cmp)(const void*, const void*))                                                                                       cmp是比较函数，传入的是要比较的两个数的地址 用void*接收是因为不知道参数的类型。void* 是无具体类型类型的指针   可以接受任意类型的指针                                                                                                            

 判断条件

 int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))

  • p1指向的值小于p2指向的值  --  返回小于0的数
  • p1指向的值等于p2指向的值  --  返回0
  • p1指向的值大于p2指向的值  --  返回大于0的值 

 注意：使用qsort函数是要引用头文件的

#include  <stdlib.h>

qsort排序整形

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
	return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}

void print(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}

void test()
{
	int arr[10] = { 4,7,1,3,0,8,2,5,6,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print(arr, sz);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

 

说明：qsort函数默认是升序的。我们只需将p1和p2的位置调换，就可以实现降序。

qosrt排序结构体 

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

int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct stu*)p1)->name, ((struct stu*)p2)->name);
}

void print(struct stu *p, int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s\n", (p + i)->name);
	}
}

void test()
{
	struct stu arr[] = { {"zhangsan",24},{"lisi",15},{"wangwu",30} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
	print(arr, sz);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

 用冒泡排序的思想，模拟实现功能类似qsort的函数

用冒泡排序实现全类型的排序会有三个问题

解决一我们可以仿照qsort函数传递void*的指针，同时传递要排序的元素的个数和每个元素的字节

解决二可以将两个元素的比较方法，以函数参数的形式传递。

void Swap(char* buf1, char* buf2, int size)//交换arr[j],arr[j+1]这两个元素
{
	int i = 0;
	char tmp = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}


int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
	return (*(int*)p1 - *(int*)p2); 
}


void bubble_sort(void* base, int sz, int size, int (*cmp)(const void*, const void*))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			//假设要排升序，cmp返回>0
			if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + i) * size) > 0)
			{
				//交换
				Swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + i) * size, size);
			}
			
		}
	}
}


void print(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}

void test()
{
	int arr[10] = { 4,7,1,3,0,8,2,5,6,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print(arr, sz);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获，同时也感谢各位读者的支持。文章有问题可以在评论区留言，博主一定认真认真修改，以后写出更好的文章。  

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