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[C++知识库]?? C语言进阶 ??高阶指针

目录

前言

字符指针

指针数组

数组指针

&数组名VS数组名

数组指针的使用

数组参数、指针参数

一维数组传参

二维数组传参

一级指针传参

二级指针传参

函数指针

函数指针数组

指向函数指针数组的指针


前言

对于初阶指针内容在我的另一篇文章中已经写到(有想法的可以去看看)

附上链接:C语言初阶指针

  • 回顾:

1. 指针是地址,指针变量是用来存放地址的变量(唯一标识一块内存空间)

?2. 指针的大小是固定的4/8个字节(32位平台/64位平台)

?3. 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(空间大小)

?4. 指针-指针为相隔的元素个数(同一指针)(指针相加没有意义)

字符指针


  • 一般使用
int main()
{
    char ch = 'w';
    char *pc = &ch;//指针指向字符
    *pc = 'w';//解引用
    return 0;
}
  • 其他使用
int main()
{
    char* pstr = "hello";
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}

问:这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗?

解:不,"hello"是一个常量字符串(存放在常量区)

指针变量 pstr存放的是常量字符串首字符 h 的地址

对比:
1.     printf("hello");
2.     printf("%s\n", pstr);
//对于1打印"hello"这个常量字符串,其实也是放的是首字符的地址
//print函数打印字符串是能够考地址将整个字符处打印的(直到遇到\0)
//1和2是一样的,这样便也会理解上个代码了
  • 例题
int main()
{
    char str1[] = "hello .";
    char str2[] = "hello .";
    char *str3 = "hello .";
    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");
      
    return 0;
}
     char str1[] = "hello .";
     char str2[] = "hello .";
//str1和str2是字符数组,字符变量在栈区开辟空间
//str1 ==str2比较的是首元素地址(数组名代表首元素地址),而开辟的空间是不同的
     char *str3 = "hello .";
     char *str4 = "hello .";
//str3和str4是字符指针,指向的是一个同一个常量字符串,而常量字符串在常量区开辟
//当指向同一个字符串的时候,他们实际会指向同一块内存(地址相同)

输出结果:
str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same

指针数组


定义:指针数组是一个存放指针的数组

  • 例如
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


定义:数组指针是指针,一个指向数组的指针

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么?
int *p1[10];
//解释:p1先和[]结合,说明p1是一个数组,有10个整型指针元素,即p1是一个整型指针数组
int (*p2)[10];
//解释:p2先和*结合,说明p2是一个指针变量,指向一个大小为10个整型的数组,即p2是整型数组指针

注:[]的优先级要高于*号的,所以必须加上()来保证p先和*结合

&数组名VS数组名

  • 直接由下面这段代码来导入
int main()
{
 int arr[10] = { 0 };
 printf("arr = %p\n", arr);     //0133fbb0
 printf("&arr= %p\n", &arr);    //0133fbb0
 printf("arr+1 = %p\n", arr+1); //0133fbb4
 printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);//0133fbd8
 return 0;
}

说明:&arr和arr,虽然值是一样的,但是意义应该不一样的

解释:&arr 表示的是整个数组的地址,而不是数组首元素的地址(但值都是首元素的地址)

  arr+1;
//数组+1,跳过的是数组元素的大小,故arr与arr+1的差值是4
//从本质上来说这里的数组名表示首元素地址地址,相当于int*类型指针
//而指针类型决定了指针向前或者向后走一步有多大
  &arr+1;
//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
//从本质上来说取数组地址表示整个数组的地址,相当于int(*)[10]类型指针 

数组指针的使用

int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
    //但是我们一般很少这样写代码
    return 0;
}
#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,其实相当于第一行的地址,是一维数组的地址,可以数组指针来接收
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}
  • 下面代码的意思
int arr[5];
//数组
int *parr1[10];
//指针数组(一个有10个int*类型指针的数组)
int (*parr2)[10];
//数组指针(指向一个10个int元素数组的指针,指针类型是int(*)[10](去掉名称parr2))
int (*parr3[10])[5];
//指向数组的指针数组
//一个有10个int(*)[5]元素(指向具有5个int型元素数组的指针(地址))数组

?这样看来就已经有点小绕的了,当然还有更复杂的,就不在深究了

数组参数、指针参数


关于如何设计函数参数来将数组和指针传给函数

一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok?   行,就像是传数组以数组的形式来接收(比较形象,便于初学者理解)
{}
void test(int arr[10])//ok? 行,本质上并不会真实的创建一个数组来接收,只是便于理解
{}                        //对于[]内的数字并没有要求,建议是符合传递的数组元素个数,或者不填
void test(int *arr)//ok?    行,本质上数组传递会降维成首元素地址,相当于是指针类型
{}                        //保持传收类型一致就没有任何问题
void test2(int *arr[20])//ok? 行,形象
{}
void test2(int **arr)//ok?  行,传递的是数组首元素的地址,这里元素的内容是指针,相当于二级指针
{}
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int *arr2[20] = {0};
 test(arr);
 test2(arr2);
}

二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok? 可
{}
void test(int arr[][])//ok? 不可
{}
void test(int arr[][5])//ok? 可
{}
//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(地址是连续的)
//这样才方便运算
void test(int *arr)//ok? 不可,二维数组传递的首元素地址即是第一行数组(一维数组)的地址
{}
void test(int* arr[5])//ok? 对应的接收类型是数组指针,这里是指针数组,不行
{}
void test(int (*arr)[5])//ok? 可以,类型一致
{}
void test(int **arr)//ok? 一维数组的地址并不等于二级指针,不可
{}
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; 
}
  • 思考
当一个函数的参数部分为一级指针的时候,函数能接收什么参数?
void test1(int *p)
{}
//test1函数能接收什么参数? 
1.int *p
2.int a[]
3.&n  int n
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数? 
1.char *p
2.char a[]
3.&n  char n

二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr) {
 printf("num = %d\n", **ptr); 
}
int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);
 test(&p);
 return 0; 
}
void test(char **p) {
 
}
int main()
{
 char c = 'b';
 char*pc = &c;
 char**ppc = &pc;
 char* arr[10];
 test(&pc);
 test(ppc);
 test(arr);//Ok?
 return 0; }
  • 思考
当函数的参数为二级指针的时候,可以接收什么参数?
1.二级指针
2.&一维数组
3.二维数组

函数指针

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

  • 输出的结果

?说明:函数名和&函数名都是函数的地址

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();
//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
void (*pfun1)(); 
分析该函数指针,指向一个参数部分为(),返回类型为void的函数 
实际上,void (**pfun1)();//*可取无限多个 void (pfun1)(); 
因为函数名本身就是一个地址
  • 代码阅读
//代码一
(*(void(*)())0)();
//分析:该代码段的意思为将0强制类型转换为void(*)()类型
//该类型为一个指向“参数部分为(),返回值为void的函数”的函数指针
//解引用该指针,即为该函数指针所指向的函数
//带有(),意为调用这个函数
//代码二
void(*signal(int ,void(*)(int)))(int);
//分析:signal为函数指针名signal(int ,void()(int)),为一个名为signal的函数
//它的参数为(int,void()(int)),第一个参数类型为int,第二个参数类型为void(*)(int)
//该参数是一个函数指针,指向一个参数部分为(int),返回类型为void的函数
//signal函数外围的void(*)(int),意为signal函数的返回值为一个函数指针
//该函数指针指向一个“参数部分为(int),返回值void”的函数

函数指针数组


  • 函数指针的数组的定义
int (*parr1[10])();
//parr1 先和[]结合,说明parr1是数组,数组的内容是 int(*)() 类型的函数指针
  • 函数指针数组的用途:转移表

例子:(计算器)

#include <stdio.h>
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; }
int main()
{
 ? ? int x, y;
     int input = 1;
 ? ? int ret = 0;
 ? ? int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
 ? ? while (input)
 ? ? {
 ? ? ? ? ?printf( "*************************\n" );
 ? ? ? ? ?printf( " 1:add ? ? ? ? ? 2:sub \n" );
 ? ? ? ? ?printf( " 3:mul ? ? ? ? ? 4:div \n" );
 ? ? ? ? ?printf( "*************************\n" );
 ? ? ? ? ?printf( "请选择:" );
 ? ? ?scanf( "%d", &input);
 ? ? ? ? ?if ((input <= 4 && input >= 1))
 ? ? ? ? {
 ? ? ? ? ?printf( "输入操作数:" );
 ? ? ? ? ? ? ?scanf( "%d %d", &x, &y);
 ? ? ? ? ? ? ?ret = (*p[input])(x, y);
 ? ? ? ? }
 ? ? ? ? ?else
 ? ? ? ? ? ? ? printf( "输入有误\n" );
 ? ? ? ? ?printf( "ret = %d\n", ret);
 ? ? }
 ? ? ?return 0; 
}

指向函数指针数组的指针


定义: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?
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)[10])(const char*) = &pfunArr;
 return 0; 
}
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