一次学透C指针C进阶
Posted 林慢慢i
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了一次学透C指针C进阶相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言：本章主要内容是C指针进阶部分，旨在一次性讲透指针，主要以程序代码块形式讲解。有些难度，坚持住兄弟们！
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不知道为啥直接引入目录显示不全，只能插个目录图片了。
数组与指针
实例1
char* ps = "hello";
char arr[] = "hello";
完成以上赋值后，进行如下输出，思考下输出结果？
printf("%c\\n", *ps);
printf("%s\\n", ps);
printf("%s\\n", arr);
答案：分别输出h、hello、hello，第一个h是因为*ps指针指向的就是hello的首字符h，故输出h；后俩个输出本质上一样的，数组名arr和ps一样都是hello的首字符地址，故均输出hello。
实例2
思考下列程序输出结果是两个都相同呢？还是存在不同？（题选自剑指offer）
char str1[] = "hello";
char str2[] = "hello";
const char* str3 = "hello";
const char* str4 = "hello";
if (str1 == str2)
printf("str1 and str2 are same\\n");
else
printf("str1 and str2 are not same\\n");
if (str3 == str4)
printf("str3 and str4 are same\\n");
else
printf("str3 and str4 are not same\\n");
答案：str1和str2不同，str3和str4相同。因为str1[]、str2[]两个数组分别创建了一块空间，分别放了hello，而数组名又代表首元素地址，str1和str2分别指向两个hello的首地址，这俩地址不同，故str1和str2不同；而str3和str4指向的hello是常量字符串的首元素地址，该字符串不能被修改，内存中只存一份，故str3和str4相同。
指针数组
定义：本质上是数组，但数组中存放的是指针（地址）
int* arr[3];//存放整形指针的数组
实例1
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
int* arr[3] = {&a, &b, &c};
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%d ", *(arr[i]));
}
解析：arr[i]内存放的分别是a、b、c的地址，想要打印出具体数字就需要对arr[i]使用解引用操作符*
实例2
int a[5] = { 1,2,3,4,5 };
int b[] = { 2,3,4,5,6 };
int c[] = { 3,4,5,6,7 };
int* arr[3] = {a,b,c};
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 5; j++)
{
printf("%d ", *(arr[i] + j));
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\\n");
}
解析：int* arr[3] = {a,b,c};相当于int* arr[3] 里边三个指针类型的元素分别指向数组a、数组b、数组c的首地址。输出结果将分别输出数组a、b、c所有元素。
数组指针
定义：是一种指针，是指向数组的指针
实例1
怎么取一个数组的地址，直接用数组名行不行？
int arr[10]={1,2,3};
arr;
&arr;
int (*parr)[10] = &arr;
注释：“&arr”取出的是数组的地址，“arr”是数组首元素的地址，二者本质上不同，但是打印出来显示的值是一样的。parr就是一个数组指针，parr中存放的就是数组的地址。
思考下对于存放以下指针数组应该用什么样子的数组指针？
double* d[5];
应该用：
double* (*pd)[5] = &d;//ok pd就是一个数组指针
实例2
对于数组arr[]而言，arr与&arr意义完全是不一样的，以下代码感受以下：
int arr[10] = {0};
int* p1 = arr;
int (*p2)[10] = &arr;
printf("%p\\n", p1);
printf("%p\\n", p1+1);
printf("%p\\n", p2);
printf("%p\\n", p2+1);
注释：p1是整形指针，+1会跳过四个字节，p2是一个数组指针，+1会跳过一个数组。
再提一次，数组名是数组首元素的地址，但是有2个例外：
- sizeof(数组名) - 数组名表示整个数组，计算的是整个数组大小，单位是字节
- &数组名 - 数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址
实例3
数组指针的数组遍历：
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int (*pa)[10] = &arr;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *((*pa) + i));
}
但是多多少少有点麻烦，没必要用到数组指针，单纯使用指针int *pa=&arr就足够了。
实例4
二维数组通过数组指针传参：
void print2(int(*p)[5], int r, int c)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < r; i++)
{
for (j = 0; j < c; j++)
{
printf("%d ", *(*(p + i) + j));
}
printf("\\n");
}
}
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);//arr数组名，表示数组首元素的地址
return 0;
}
解析：二维数组的数组名表示首元素的地址，而二维数组的首元素是：第一行。二维数组把每一行看成一个元素。int(*p)[5]是一个指向一维数组的指针，每个数组有5个元素，每个元素都是int类型。
区分下以下数据类型：
int arr[5] 整型数组
int * parr1[10] 整型指针的数组
int ( * parr2)[10] 数组指针，该指针能够指向一个数组，数组有10个元素，每个元素的类型是int
int ( * parr3[10])[5] 一个存放数组指针的数组，能存放10个数组指针，每个数组指针指向一个数组，数组有5个元素，每个元素是int类型，图片拆解如下：
一维数组参数
判断哪些传参类型可以？哪些不行？
答案：都正确，这里分析下最后一个二级指针来传递指针函数
二维数组传参
判断哪些传参类型可以？哪些不行？
答案见下图（直接手写分析了）：
插播内容（非指针内容），让大家大脑休息下，如下代码思考输出是>还是<呢？
i--;
if (i > sizeof(i))//
{
printf(">\\n");
}
else
{
printf("<\\n");
}
第一眼看是不是觉得一点难度都没有，i没有初始化默认是0，i–执行后i的数值是-1，sizeof（i)得到4，-1<4所以认为输出是<，但很遗憾，你成功被坑了。
解析：因为sizeof（）得到的数据类型是无符号整型unsigned int，所以-1直接转换成无符号整形的形式，变成一个巨大的数字，所以结果是>。
一级指针传参
void test(char* p)
{
}
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = arr;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//p是一级指针
print(p, sz);
char ch = 'w';
char* p1 = &ch;
test(&ch);//char*
test(p1);
return 0;
}
解析：遇见函数形式参数类型为一级指针（比如char*）时要知道实际参数传递过来的是地址。
二级指针传参
二级指针的3种传参方式，如下程序所示。
void test(int** p2)
{
**p2 = 20;
}
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;
int** ppa = &pa;
//怎么把二级指针进行传参呢？
test(ppa);
printf("%d\\n", a);//
test(&pa);
printf("%d\\n", a);//
int* arr[10] = {0};
test(arr);
printf("%d\\n", a);//
return 0;
}
解析：pa是一级指针，ppa是二级指针，test(ppa)把二级指针ppa进行传参；test(&pa)传一级指针变量的地址；test(arr)传存放一级指针的数组，传递了arr数组名，数组名代表首元素的地址，而arr数组每个元素都是int *类型，int *的地址相当于int * *，这样一来，符合咱们 void test(int ** p2)中形参的要求，也可以传递。
函数指针
定义：存放函数地址的指针
程序1
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
//&函数名 - 取到的就是函数的地址
//pf就是一个函数指针变量
int (*pf)(int, int) = &Add;
printf("%p\\n", &Add);
printf("%p\\n", Add);
return 0;
}
解释：函数名Add和&Add的效果是一样的。&函数名 - 取到的就是函数的地址；函数名-取到的也是函数的地址。
程序2
int main()
{
//pf就是一个函数指针变量
//int (*pf)(int, int) = &Add;
int (*pf)(int, int) = Add;//Add === pf
int ret1 = (*pf)(3, 5);//方式1
int ret2 = pf(3, 5);//方式2
int ret3 = Add(3, 5);//方式3
//int ret4 = * pf(3, 5);//err
printf("%d %d %d \\n", ret1, ret2, ret3);
return 0;
}
解释：int ret1 = (*pf)(3, 5); int ret2 = pf(3, 5);int ret3 = Add(3, 5);三种调用方式效果一样，int ( *pf )(int, int) = Add;Add能把地址放进pf，说明两者一样的，Add==pf。方式1和方式2一模一样，那个解引用操作符 * 没有任何作用，就是一个摆设之所以放着 * 就是为了便于理解。
OK，fine，到这里咱们进行一个小总结！
阅读两段有趣的代码（程序选自<c陷阱与缺陷>）：
程序1
(*(void(*)())0)();
调用0地址处的函数
该函数无参，返回类型是void
- void(*)( ) - 函数指针类型
- (void(*)( ))0 - 对0进行强制类型转换，被解释为一个函数地址
- *(void( * )( ))0 - 对0地址进行了解引用操作
- ( *(void( * )( ) )0)( ) - 调用0地址处的函数
程序2
void (* signal(int, void(*)(int) ) )(int);
- signal 和()先结合，说明signal是函数名
- signal函数的第一个参数的类型是int,第二个参数的类型是函数指针
该函数指针，指向一个参数为int,返回类型是void的函数- signal函数的返回类型也是一个函数指针
该函数指针，指向一个参数为int,返回类型是void的函数
signal是一个函数的声明
函数指针数组
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[2])(int, int) = {Add, Sub};//pfArr就是函数指针数组
return 0;
}
解析：int (*pfArr[2])(int, int) = {Add, Sub};函数指针数组，用于存放同类型的函数指针。
设计一个计算器，计算整型变量的加减乘除。
计算器解法1
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 input = 0;
//计算器-计算整型变量的加、减、乘、除
//a&b a^b a|b a>>b a<<b a>b
do {
menu();
//pfArr就是函数指针数组
//转移表 - 《C和指针》
int (*pfArr[5])(int, int) = { NULL, Add, Sub, Mul, Div };
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);//2
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 if(input == 0)
{
printf("退出程序\\n");
break;
}
else
{
printf("选择错误\\n");
}
} while (input);
return 0;
}
回调函数
定义：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
以上是关于一次学透C指针C进阶的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章