【C进阶】指针（二）

news2024/10/6 16:29:53

六、函数指针数组

数组是一个存放相同类型数据的存储空间，我们已经学习了指针数组

eg：

int *arr[10]       //整形指针数组-数组-存放的是整形指针

char *arr[5]      //字符指针数组-数组-存放的是字符指针

那么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 （*parr【10】）（ ）

parr先和【】结合，说明parr是数组，那么数组的内容是什么呢？

是int（*）（）类型的函数指针（从函数指针+数组名【】）

总结：

看pa和【】还是和*结合，

如果是和【】结合,那么pa就是数组

如果是和*结合，那么pa就是指针

eg：函数指针数组可以将类型为函数指针的元素放在一起

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int main()
{
	int (*pf1)(int, int) = &Add;
	int (*pf2)(int, int) = ⋐
	//数组中存放相同类型的多个元素
	int (*pfArr[2])(int, int) = { &Add,&Sub };
	//pfArr是函数指针数组-存放函数指针的数组
	return 0;
}

函数指针数组的用途:转移表

eg2：（计算器）

基础版：但是这个代码不好，如果想实现||，&&，&，|，>>,<<更多的功能还得重复写一些步骤，就很冗余

#include<stdio.h>
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
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 x, y = 0;
	int input = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:\n");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("请输入2个操作数：\n");
			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：\n");
			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：\n");
			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：\n");
			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，请重新选择\n");
			break;
		}

	} while (input);

	return 0;
}

使用函数指针数组实现：

这样就统一起来了，更加简洁，方便，如果要加功能，只需要改菜单，数组定义，input的范围

#include<stdio.h>
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
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 x, y = 0;
	int input = 1;
	int ret = 0;
	int (*p[5])(int, int) = { NULL,&add,&sub,&mul,&div };//转移表(加个NULL是为了和数组下标统一）
	while (input)
	{
		menu();
		printf("请选择:\n");
		scanf("%d", &input);
		if (input == 0)
		{
			printf("退出程序\n");
		}
		else if (input <= 4 && input >= 1)
		{
			printf("请输入2个操作数：\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = (*p[input])(x, y);//*可不写，和函数指针一样
			printf("ret=%d\n", ret);
		}
		else
		{
			printf("输入错误，请重新输入\n");
		}
	}

	return 0;
}

注意：这样改的条件是：函数的返回类型和参数类型一样

七、指向函数指针数组的指针

（这部分内容不重要，但是可以拓展视野）

类比：指向指针数组的指针  int*（*p）【3】=&arr

指向函数指针数组的指针是一个指针，指针指向一个数组，数组元素都是函数指针

eg：

int（*（*p）【5】）（int，int）=&pfArr   p是指向函数指针数组的指针

int（*     【5】）（int，int）=&pfArr   函数指针数组类型

int（*        ）（int，int）=&pfArr         函数指针类型

八、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函数其指向的函数时，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

简单来说就是有两个函数，通过函数指针得到一个函数A（回调函数）的地址， 另一个函数

B（&A）实现间接调用A函数

注意：依赖函数指针才有回调函数

eg1：

计算器基础版简化：

这个部分每个case都在重复，那就用一个函数进行代替：

		case 1:
			printf("请输入2个操作数：\n");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = add(x, y);//sub/mul/div
			printf("ret=%d\n", ret);
			break;

运用回调函数进行改进：

#include<stdio.h>
int add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
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 (*pf)(int,int))
{
	int x, y = 0;
	printf("请输入2个操作数：\n");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	int ret = pf(x, y);
	printf("ret=%d\n", ret);
}
int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:\n");
		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，请重新选择\n");
			break;
		}

	} while (input);

	return 0;
}

图解：

借助calc函数回调add，sub，mul，div等函数，是通过函数地址回调函数，逻辑就是进入case语句calc函数开始执行，当执行到ret=pf（x，y），又回调add等函数，回调结束又回到calc函数中

注意：add，sub，mul，div这些函数才是回调函数，而不是calc函数

eg2：qsort快排：

对数据的排序方法有很多：冒泡排序，选择排序，插入排序，快速排序

为了对比qsort函数进行排序我们这里再来复习一下冒泡排序：

#include<stdio.h>
void print_arr(int* arr, int sz)
{
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}
void bubble_arr(int* arr, int sz)
{ 
	for (int i = 0; i < sz-1; i++)//趟数
	{
		for (int j = 0; j < sz-i-1; j++)//每一趟冒泡排序
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print_arr(arr, sz);
	bubble_arr(arr, sz);
	print_arr(arr, sz);

	return 0;
}

但是这个冒泡排序只能排序int类型的数据，下面就来介绍qsort快排：

qsort函数是一个库函数，底层使用的快速排序的方式，对数据进行排序，这个函数可以直接使用，可以用来排序任意类型的数据

头文件：#include<stdlib.h>

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) );

qsort（被排序数组的初始位置，要排序的数组的元素个数，一个元素所占字节，比较函数）

重点是最后一个参数，比较函数：

如果要升序(elem1<elem2),则return<0，就要return elem1-elem2

如果要降序(elem1>elem2),则return>0，就要return elem2-elem1

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int int_cmp(const void* e1, const void* e2)
{
	return (*(int*)e1 - *(int*)e2);
}
int main()
{
	int arr[] = { 1,3,5,7,9,2,4,6,8,0 };
	qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), int_cmp);
	for (int i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

比较不同类型的数据，方法是有差异的：

（1）排序整形数据，两个整形可以直接直接使用><比较

（2）比较结构体数据，两个结构体的数据可能不能使用>比较

（eg：字符串的比较得用strcmp）

 注意：比较函数(__cdecl *compare )的返回值一定为int类型

比较函数就是回调函数，比较时没有直接用比较函数(__cdecl *compare )，而是通过函数指针传给qsort函数

为什么用void*类型的指针 ？

void*指针：无具体类型的指针

不能进行解引用操作，也不能进行+-整数的操作

它是用来存放任意类型数据的地址的

 结构体类型数据快排：

//结构体类型
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};

//int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
//{
//	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
//}
//int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
//{
//	return *(struct *)e1 - *(int*)e2;
//}

int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name , ((struct Stu*)e2)->name);
}
int main()
{

	struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 12} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	//qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);

	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name)；

	return 0;
}

double类型的数据快排：这两种都可以

//浮点型数据
int cmp_double(const void* e1, const void* e2)
{
	return (int)(*(double*)e1 > *(double*)e2);
}
//int cmp_double(const void* e1, const void* e2)
//{
//	return *(double*)e1 < *(double*)e2?-1：1 ;
//}

本次内容就到此啦，欢迎评论区或者私信交流，觉得笔者写的还可以，或者自己有些许收获的，麻烦铁汁们动动小手，给俺来个一键三连，万分感谢 ! 

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