进阶C语言-指针的进阶（中）

news2025/3/2 3:32:00

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指针的进阶

  • 📖5.函数指针
  • 📖6.函数指针数组
  • 📖7.指向函数指针数组的指针
  • 📖8.回调函数

📖5.函数指针

数组指针 - 指向数组的指针 - 存放的是数组的地址 - &数组名就是数组的地址。
函数指针 - 指向函数的指针 - 存放的是函数的地址 - &函数名就是函数的地址。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int main()
{
	//&函数名就是函数的地址
	//函数名也是函数的地址
	printf("%p\n", &Add);
	printf("%p\n", Add);
	int (*pd1)(int, int) = &Add;
	//int (*pd2)(int, int) = Add;//pd2是函数指针变量
	int ret = (*pd1)(3, 5);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

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🔭阅读下面这两段代码：

//代码1：
(*(void (*)())0)();
//void (*)()为函数指针类型
//下面这段代码是在调用0地址处的函数，这个函数没有参数，返回类型是void
//代码2：
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
//signal函数的参数有两个，第一个是int类型，第二个是函数指针类型，该类型是void(*)(int)，该函数指向的类型是int,返回类型是void.signal函数也是函数指针类型，该类型是void(*)(int)，该函数指向的类型是int,返回类型是void.

📖6.函数指针数组

🔭 指针数组：
字符指针数组 - 数组 - 存放的是字符指针
整型指针数组 - 数组 - 存放的是整型指针
那么函数指针数组 - 数组 - 存放的是函数指针 - 存放的是函数的地址。

#include <stdio.h>
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) = &Sub;
	int (*pfArr[4])(int, int) = { &Add,&Sub };
	//pfArr是函数指针数组，是存放函数指针的数组 
	return 0;
}

🔎这里我们来模拟一下计算器的实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("***   1.add        2.sub   ***\n");
	printf("***   3.mul        4.div   ***\n");
	printf("***   0.exit               ***\n");
	printf("******************************\n");
}
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;
}
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("请输入2个操作数：");
			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：");
			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：");
			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：");
			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;
}

✅自测运行：
在这里插入图片描述
🎈程序不足：如果想要实现更多的功能||、&&、&、|、>>、<<等等，还得重复写一些步骤，就很冗余！
🏆这里，我们就可以利用函数指针数组的知识来优化它，函数指针数组的作用：转移表！

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("***   1.add        2.sub   ***\n");
	printf("***   3.mul        4.div   ***\n");
	printf("***   0.exit               ***\n");
	printf("******************************\n");
}
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;
}
int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		//函数指针数组-转移表
		int (*pfarr[])(int, int) = { NULL,Add,Sub,Mul,Div };
		if (0 == input)
		{
			printf("退出程序！\n");
		}
		else if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入2个操作数：");
			scanf("%d%d", &x, &y);
			ret = pfarr[input](x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
		}
		else
		{
			printf("选择错误，请重新选择!\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

📖7.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;
}

📖8.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。

🔎这里，我们利用回调函数实现一下计算器：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("***   1.add        2.sub   ***\n");
	printf("***   3.mul        4.div   ***\n");
	printf("***   0.exit               ***\n");
	printf("******************************\n");
}
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 calc(int (*pf)(int, int))
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	printf("请输入2个操作数：");
	scanf("%d%d", &x, &y);
	ret = pf(x, y);
	printf("ret = %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;
}

✅自测运行：
在这里插入图片描述
🔎这里，我们演示一个qsort函数的实现：

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

🌞我们先一起回顾一下冒泡排序的内容：

//冒泡排序算法：
//给一组整型数据，然后使用冒泡排序算法，对数据进行升序排列
//冒泡排序的思想：两两相邻的元素进行比较
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
void print_arr(int *arr,int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}
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);//排序前
	bubble_sort(arr, sz);
	print_arr(arr, sz);//排序后
	return 0;
}

在这里插入图片描述

🎈缺陷：我们发现这个函数不够通用，只能排序整型类型！
📝关于qsort函数，我们可以先去cpluplus网站上面了解一下：

在这里插入图片描述

//1.排序整型数组，两个整型可以直接使用大于号比较。
//2.排序结构体数组，两个结构体数据可能不能直接使用大于号比较。
//不同类型的数据，比较出大小，方法是有差异的。
void qsort (void* base//待排序数组的第一个元素的地址
,           size_t num//待排序数组的元素个数
,           size_t size//待排序数组中一个元素的大小
,           int (*compar)(const void* e1,const void* e2));//函数指针compar指向了一个函数，这个函数是用来比较两个元素的
//e1和e2中存放的是需要比较的两个元素的地址

🔭关于void*类型的指针：

  1. void*类型的指针 - 不能进行解引用操作符，也不能进行±整数的操作
  2. void*类型的指针是用来存放任意类型数据的地址
  3. void*无具体类型的指针
#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;
}

好啦，关于进阶指针（中）的知识点到这里就结束啦，后期会继续更新C语言的相关知识，欢迎大家持续关注、点赞和评论！❤️❤️❤️

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