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[C++知识库]还搞不懂指针？点进来！手把手带你进阶指针（数组指针、指针数组、指针传参、指向函数指针数组的指针等等一切关于复杂指针的问题，统统搞定！）

【手把手带你进阶】指针（数组指针、指针数组、指针传参、指向函数指针数组的指针等等一切关于复杂指针的问题，统统搞定！）

字符指针
指针数组
数组指针
数组传参和指针传参
函数指针
指向函数指针数组的指针

前面我们已经对指针进行了一个初步的讲解，相信大家对于指针都已经有了一个基本的认识，那么今天，我们就把指针拿出来，更加深入全面地扒开指针的皮，看看指针的内涵。

首先我们先回顾一下初阶指针中的内容。（具体可以看这篇看完这篇文章，别再说指针难了！手把手带你入门指针的基本使用

指针是一个用来存放地址的变量，这个地址可且仅可标识一块内存空间。
指针的大小是4（32位平台上）或者8（64位平台上）个字节
指针是有类型的，指针的类型决定了指针加减整数时可以跳过多少个字节，以及指针解引用操作时候的权限。
指针是可以进行运算的，指针的运算有指针加减整数运算，指针减指针以及指针的关系运算。

正文开始之前，别忘了先给文章点个赞噢！
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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* 。

我们一般这么使用它：
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但是实际上，它还有以下这种使用方法：

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我们知道，这里的“hello world”是一个常量字符串，而这里我们并非把整个常量字符串的地址赋给p，而是将常量字符串中的第一个字符的地址“h”赋给p。

在这里，我们可以对p解引用，看看p的地址到底指向谁。
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那么如果我们想打印整个字符串，我们只需要给出第一个字符的地址（即p）就可以了。（不需要解引用）

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所以我们说，字符指针除了可以指向一个字符，还可以指向一个常量字符串。但是在本质上它指向的是字符串的第一个字符。

虽然字符指针可以指向常量字符串，但是有时候在一些编译器中也可能会报错或警告。

因为常量字符串是存在内存的常量中，不可修改的，而字符指针是可以修改的，如果我们想通过字符指针对常量字符串进行修改，则编译器会报错。

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所以，在使用字符指针指向常量字符串的时候，我们最好在前面加上const，让我们的代码显得更合理。

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明白了以上，我们来看下面这段代码（出自《剑指offer》），它的输出结果是什么呢？

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答案如下：

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你答对了吗？

那么为什么str3和str4一样，str1和str2却不一样呢？

因为str1和str2是我们创建的两个字符数组，它们是两块独立的内存空间，互相之间是不影响的。而数组名是首元素地址，str1和str2分别指向的是各自数组首元素的地址，所以它们不一样。

而str3和str4指向的是一个常量字符串，常量字符串是开辟在内存的静态区的，它是不能修改的，所以我们在内存中只需要存一份，没必要再开辟一块空间存放它，所以str3和str4指向的是同样内容、同一块空间的常量字符串，so，str3 and str4 are same。

指针数组

我们知道数组有整型数组、字符数组等等，数组中存放的是什么类型的元素，这个数组就叫什么数组。
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所以如果这个数组中存放的是指针，那么我们称这个数组为指针数组。

对应每种指针的类型，则又分为相应的指针类型的数组。
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指针数组的意义

那么指针数组有什么意义呢？

当我们有多个相同类型变量时，如果我们要分别取出它们的地址存起来，就需要每个地址都创建一个指针变量存起来，比较麻烦。
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但是如果我们把它存到一个数组中，则方便得多。

并且可以直接通过数组下标访问每一块对应的空间。
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*p和p[ ]

我们再看下面的代码：代码中有三个整型数组，把它们的数组名都存放在一个指针数组parr。
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下面我们画个图来更直观的表现parr和三个整型数组之间的关系。

由图可知，我们可以通过parr中的元素分别找到对应的arr数组。

而parr中的元素是一个地址，这个地址就是对应的数组的首元素的地址，如果我们拿到这个地址，并对它进行解引用，就可以拿到整个数组。

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打印结果如下：
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所以，从这我们可以看到对*和[ ]这两个符号之间的一个转换。

即*(p+i) = p[i]，特别地，当i=0时，*p=p[0]。

所以上面代码中在对parr中的元素解引用时，我们直接写成了p[i][j]，这看起来貌似和二维数组有点像，但是大家要注意，这可不是二维数组哦，它们之间还是有区别的！

但是我们可以把通过对[ ]对数组访问和通过*对指针进行解引用进行一个联系，因为数组名在一般的情况下表示的就是首元素的地址。

字符串在指针数组中

我们已经知道，字符串放到数组中时，数组名的首元素就是字符串中第一个字符的地址。

那么，我们来看看下面这段代码。
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那么这个数组arr中存放是是什么呢？是三个字符串吗？

其实和之前用字符串初始化数组同理，我们看似把整个字符串放到数组中去了，但是实际上存的是字符串第一个字符的地址，所以上面的arr中存的分别是‘a’，‘b’，‘h’的地址。

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可以看到，数组arr的类型是char*，说明这是一个存放字符指针的数组。

我们可以通过对数组进行解引用，访问每一个字符串。
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数组指针

定义

前面我们了解了什么是指针数组，那么下面我们再来看看数组指针。

首先我们要明确，数组指针指的到底是数组还是指针？

上面已经说过了，指针数组本质是一个数组，数组中的每个元素的类型为指针。那么轮到数组指针了，这一次它的本质应该是一个指针了。

我们知道，指针分为整型指针、字符指针等类型：

int* p 整型指针 - 能够指向整型的指针
char* ch 字符指针 - 能够指向字符类型的指针
float* pf 浮点型指针 - 能够指向浮点型的指针
等等

那么同理，如果一个指针能够指向数组，那么我们就称它为数组指针。

那么指针数组应该长什么样呢？

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parr和*结合，说明parr是一个指针。

去掉指针的名字，剩下的就是指针的类型，即int(*)[10]，所以这是一个指向数组的指针，数组包含10各元素，每个元素的类型是int。

这里大家要注意和int * parr[10]区分开，因为[ ]的优先级更高，所以当没有（）时，parr先和[ ]结合，表示一个数组。
所以这时的parr就是一个包含十个元素的数组，每个元素的类型是int*。

所以这里我们也可以获得一个判断指针和数组类型的方法：

先找到名字，看它是先和*结合还是和[ ]结合，如果是前者，则这是一个指针，如果是后者，则这是一个数组。
确定是指针（或数组）之后，我们把名字去掉，剩下的就是这个指针（或数组）的类型了。

数组名和&数组名

我们之前说过，数组名在通常情况下是数组首元素地址，但是&数组名时，取出的是整个数组的地址。

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它们在打印的时候，地址是一样的，但是当我们分别给它们+1，arr和&arr跳过的大小是不一样的。

通过对指针的学习，我们现在可以从本质上来理解为什么它们不一样了。

因为arr是数组首元素的地址，这个数组的整型数组，所以arr是一个指向整型的指针，所以当我们给它+1时，跳过的是一个整型的大小（4）。

而&arr是整个数组的地址，所以指针的类型应该是数组指针，指向的是一个包含10个元素的整型数组，所以如果我们给它+1，跳过的就是整个数组的大小（40）。

那么如果让p=&arr，我们试一下写出p的类型。
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你写的是不是这样的呢？

数组指针的使用

那么数组指针到底应该怎么使用呢？

之前我们都用数组名和下标引用操作符对数组进行访问，如下：
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但是当我们知道arr的本质之后，我们就可以这样写：
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我们能看到，我们把参数的类型写成int*时，把arr看做一个指针，在访问时对它解引用，同样能够在屏幕上打印出数组的元素。

提问：那么如果我们传的不是arr，而是&arr呢？我们还能访问数组中的每一个元素吗？

我们知道，&arr取出的是整个数组的元素，所以如果我直接对它+1再解引用，就直接跳过了整个数组，因此是这样做的不能访问到数组中的元素的。

但是，这并不代表用&arr我们就无法访问数组的元素了。

这里博主讲一个比较别扭的方法，虽然它可行，但是重在理解这种方法的思考方式，在平常我们使用访问数组元素时，最常用的还是第一种，因为比较好理解，且不容易出错。

这里我们把数组arr看成一个只有一行的二维数组，则我们把这里的&arr就看成是第一行的地址。

根据二维数组的使用，我们先访问第一行，再访问第一行的每一个元素。

如果p=&arr。则*(p+0)相当于拿到了这个二维数组的第一行。

然后我们再访问第一行中的元素，即*(p+0)[i]。

也可以写成parr[0][i]。

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我们可以注意到，这里的（*parr）就相当于parr所指向的数组的数组名。

讲完了一维数组的访问，接下来我们再看看二维数组的访问。

一般我们用以下这种方式访问二维数组的元素：
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但是我们也可以这样写：

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由上我们其实可以直接知道，在一般情况下，数组名表示数组首元素的地址，所以二维数组的数组名是二维数组第一行的地址，而第一行相当于一个一维数组，所以此时二维数组的数组名本质上就是一个数组指针。

数组传参和指针传参

我们在使用函数进行传参时，有时候也需要把数组或者指针传给函数，那么这时函数的参数应该怎么设计呢？

接下来我们就来看看。

一维数组传参

如果我们把一个数组传过去，我们可以用一个数组来接收，因为数组名就是数组首元素的地址，所以我们也可以用一个地址来接收。

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二维数组传参

同理，二维数组传参时，我们既可以选择以数组的形式传参，也可以选择以指针的形式传参。

但是我们要注意两点：

二维数组以数组的形式传参时，不能省略二维数组的列数。因为对于一个二维数组来说，可以不知道数组有多少行，但是必须知道每一行有多少个元素。
数组名是首元素的地址，而二维数组可以看做是一个大的一维数组，每个元素就是每一行，所以二维数组的首元素是第一行。在以指针的形式传参时，是二维数组第一行的地址，即一个数组的地址。

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一级指针传参

如果我们传给函数的是一个一级指针，那么我们就用一个一级指针来接收。
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那么反过来思考一下，一个一级指针的参数可以接收什么类型的值呢？

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此外，我们还可以传一个空指针（NULL）过去，但是要慎重，因为空指针是不能解引用的，在使用时要避免出错。

ps：我们一般在time函数（获取系统时间，返回时间戳）中会传空指针。time函数的参数实际上也是一个一级指针，而它的返回值是一个时间戳，我们既可以通过传一个时间戳的地址给time函数，让它通过传址调用把时间戳带回来，也可以通过它的返回值（time_t）把时间戳返回来。
而我们如果使用返回值获取函数的结果，就不需要再传一个特定的地址给time函数了，所以我们可以直接传一个空指针给它。

二级指针传参

二级指针的传参其实和一级指针一样，用二级指针传参，就对应地用二级指针接收即可。

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同样地，我们也可以反过来思考，一个类型为二级指针的参数可以接收什么样的值呢？

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函数指针

定义

我们前面已经认识了字符指针、整型指针、数组指针等等，那么函数有地址吗？存放函数的地址是不是就是函数指针呢？

答案是肯定的。用来存放函数地址的变量就是函数指针变量。

而函数名就是函数的地址。
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我们可以看到函数名和&函数名打印出来的地址都是一样的。

这里要声明一点，与数组不同，数组名是数组首元素的地址，而函数的数组名就是函数的地址，函数名和&函数名在本质上是一样的。

那么函数的地址应该如何保存呢？
函数指针的类型应该如何写呢？

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我们再用下面这段代码来进一步分析：
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首先确定变量名是pf，pf和结合表明这是一个指针，确定这是指针之后，把pf去掉，剩下的就是指针的类型。所以上面这个指针指向的一个函数，函数的参数有两个，类型分别为int、int。函数的返回值也是int。

我们要注意区别下面两个变量：

int *pf(int,int);

()的优先级高于*，所以pf先和()结合，所以这是一个函数的声明，声明有一个pf函数，参数为int、int，返回类型是int。
int (*pf)(int, int);

pf和*结合，所以pf是一个指针，指向的是一个参数为int、int，返回类型为int的函数。

意义

那么函数指针有什么意义呢？

要知道，我们可能并不总是能直接拿到一个函数的，有时候可能我们需要通过函数的地址来对函数进行调用，这个在后面会讲到回调函数，这种函数就是利用函数指针在进行调用的。

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在调用时我们可以发现：

更深的理解

下面我们看《C陷阱和缺陷》中的两段代码：

//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

我们看代码1：

突破口是0，实际上我们是把0强制转换成一个类型为void (*)()的函数指针，然后对这个函数指针进行解引用，找到这个函数之后再对它进行调用。

所以代码1实际上是一次函数调用。

代码2：

突破口是signal，signal是一个名字，和后面的（）结合，表明这是一个函数，函数的参数有两个，参数的类型分别为int和void()(int)函数指针。
把signal(int , void()(int))去掉之后，剩下的就是函数的返回类型void (*)(int) - 函数指针。

所以代码2实际上是一个函数声明，声明有一个名为signal的函数，函数有两参数，参数类型分别为int和void()(int)，返回类型是void ()(int)。

上面的代码那么复杂，我们可不可以按照我们平常的思路这样写呢？

void (*)(int) signal(int, void(*)(int));

答案是不行的，这样的写法是错误的！！

包括前面我们写定义一个函数指针时，不能把变量名和指针类型完全独立开来写。

void (*)(int，int) pf=add；//err

虽然这样看起来更容易理解，但是它是错误的噢！

那么上面你的代码2可不可以有简单一点的写法呢？

我们可以利用typdef对类型进行重定义（即对它重新起个名字）。

typdef void(* pfun_t)(int);//把返回类型void(*)(int)从定义为pfun_t
pfun_t signal(int, void(*)(int));

函数指针数组

我们刚刚学了指针数组，有学了函数指针，那么我们能不能把函数指针都放到一个数组中去呢？

答案当然是可以的。

函数指针数组，顾名思义，这是一个存放函数指针的数组。

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ps：由于&函数名和函数名本质上是一样的，所以我们也可以把&省略。

那么像上面这样一段代码，我们可以用一个它来实现一个简单能实现加减乘除功能的计算器。
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完整代码如下：

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("欢迎使用计算器\n");

	printf("*****1.Add****\n");
	printf("*****2.Sub****\n");
	printf("*****3.Mul****\n");
	printf("*****4.Div****\n");
	printf("*****0.exit****\n");

	printf("请选择：>");

}

int main()
{
	int n = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int(*pfArr[])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &n);
		if (0 == n)
		{
			printf("退出计算器\n");
		}
		else if (n >= 1 && n <= 4)
		{
			printf("请输入两个操作数：>");
			scanf("%d%d", &x, &y);
			printf("%d\n", pfArr[n](x, y));
		}
		else
			printf("输入错误，请重新输入");
	} while (n);
	return 0;
}