九C语言之指针的进阶

Posted 2021-12-09 I am Supreme

指针的进阶

指针的主题，我们在初级阶段的《指针》章节已经接触过了，我们知道了指针的概念：

• 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
• .指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
• 指针是有类型，指针的类型决定了指针的+-整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
• 指针的运算。

这个章节，我们继续探讨指针的高级主题

1. 字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;

一般使用：

int main()
{
    char ch = 'w';
    char *pc = &ch;
    *pc = 'w';
    return 0;
}

还有一种使用方式如下：

int main()
{
    char* pstr = "hello bit.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？
    printf("%s\\n", pstr);
    return 0;
}

代码 char* pstr = "hello bit."; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr 里
了，但是/本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了pstr中。

上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。
那就有可这样的面试题：

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
    char *str3 = "hello bit.";
    char *str4 = "hello bit.";
    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");
    return 0;
}

这里最终输出的是：

str1 and str2 are not same

str3 ang atr4 are same

这里str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域，当几个指针。指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。

2. 数组指针

 在《指针》章节我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。

这里我们再复习一下，下面指针数组是什么意思？

int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组

数组指针是指针？还是数组？
答案是：指针。数组指针指的是数组名的指针。例：int (*p)[10]
我们已经熟悉： 整形指针： int * pint; 能够指向整形数据的指针。 浮点型指针： float * pf; 能够
指向浮点型数据的指针。
那数组指针应该是：能够指向数组的指针。

下面代码哪个是数组指针？

int *p1[10];
int (*p)[10];
//p1,p2分别是什么？

解释：

int (*p)[10];
//解释：p先和*结合，说明p是一个指针变量，然后指着指向的是一个大小为10个整形的数组，所以p是一个指针，指向一个数组，叫数组指针。
//这里要注意：[]的优先级要高于*的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。

3. 指针数组

指针数组，就是说首先是一个数组，而数组的元素是指针

对于下面的数组：

char *arr[4] = {"hello", "world", "shannxi", "xian"};
//arr就是我定义的一个指针数组，它有四个元素，每个元素是一个char *类型的指针，这些指针存放着其对应字符串的首地址。

  arr和&arr分别是什么？

我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。

那么&arr数组名到底是啥？

我们看一段代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10]={0};
    printf("%p\\n",arr);
    printf("%p\\n",&arr);
    return 0;
}

运行结果如下：

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。

难道两个树一样的吗？

我们再看一段代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10]={0};
    printf("arr = %p\\n", arr);
    printf("&arr= %p\\n", &arr);
    printf("arr+1 = %p\\n", arr+1);
    printf("&arr+1= %p\\n", &arr+1);
    return 0;
}

运行结果如下：

arr = 0133FBB0
&arr = 0133FBB0
arr+1 = 0133FBB4
&arr+1 = 0133FBD8

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。

实际上：&arr表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。

数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以&arr+1相对于&arr的差值是40.

数组指针的使用

那数组指针是怎么使用的呢？

既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。

看代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int arr[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int (*p)[10]=&arr;//把数组arr的地址复制给数组指针变量p
    return 0

}

一个数组指针的使用：

#include<stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5],int row,int col)
{
    int i=0;
    for(i=0;i<row;i++)
    {
        for(j=0;j<col;j++)
        {
            printf("%d",arr[i][j]);
        }
        printf("\\n");
    }
}

void print_arr2(int (*arr)[5],int row,int col)
{
    int i=0;
    for(i=0;i<row;i++)
    {
        for(j=0;j<col;j++)
        {
            printf("%d",arr[i][j]);
        }
        printf("\\n");
    }
}

int main()
{
    int arr[3][5]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    print_arr1(arr,3,5);
    //数组名arr，表示首元素的地址
    //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行
    //所以这里传递的arr，其实相当于是第一行的地址，是以为数组的地址
    print_arr2(arr,3,5);
    return 0；

}

学习了指针数组和数组指针
4. 数组传参和指针传参

一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok?
{}
void test(int arr[10])//ok?
{}
void test(int *arr)//ok?
{}
void test2(int *arr[20])//ok?
{}
void test2(int **arr)//ok?
{}
int main()
{
    int arr[10] = {0};
    int *arr2[20] = {0};
    test(arr);
    test2(arr2);
}

以上用例均可通过编译

二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok？
{}
void test(int arr[][])//ok？不可以
{}
void test(int arr[][5])//ok？
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。

int main()
{
    int arr[3][5]={0};
    test(arr);
}

一级指针传参

#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<sz; i++)
    {
        printf("%d\\n", *(p+i));
    }
}
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int *p = arr;
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    //一级指针p，传给函数
    print(p, sz);
    return 0;
}

5. 函数指针

#include <stdio.h>
void test()
{
    printf("hehe\\n");
}
int main()
{
    printf("%p\\n", test);
    printf("%p\\n", &test);
    return 0;
}

 输出的是亮哥地址，这两个地址是test函数的地址，那我们的函数的地址要保存起来怎们保存？

 下面我们看代码：
 

void test()
{
    printf("hehe\\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2();

 首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？答案是：

pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无
参数，返回值类型为void。