[C]基础11.深入理解指针(3)

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文章目录

0、总结
1、字符指针变量
2、数组指针变量
- 2.1 数组指针变量是什么？
- 2.2 数组指针变量怎么初始化？
3、二维数组传参的本质
4、函数指针变量
- 4.1 函数指针变量的创建
- 4.2 函数指针变量的使用
- 4.3 两端有趣的代码
- - 4.3.1 typedef关键字
5、函数指针数组
6、转移表

0、总结

在这里插入图片描述

1、字符指针变量

思考字符数组和常量字符串的区别？经思考，发现，字符数组里的数组是可变的，常量字符串是不可变的。

#include <stdio.h>
int main()
{char arr[] = "abcdef";char* p1 = arr;*p1 = 'w';const char* p2 = "abcdef";// *p2 = 'w';printf("%s\n", p1);printf("%s\n", p2);return 0;
}

运行：
wbcdef
abcdef

如图加深理解：

我们知道，字符指针变量一般使用如下：

#include <stdio.h>
int main()
{char ch = 'w';char* pc = &ch;*pc = 'z';printf("%c\n", *pc);return 0;
}

那么，为什么这个也可以呢？

#include <stdio.h>
int main()
{const char* pstr = "hello world.";printf("%s\n", pstr);return 0;
}

经思考，代码const char* pstr = "hello world.";本质上是把字符串首字符的地址放到了pstr中。如图：

《剑指Offer》中收录了一道和字符串相关的题，如下：

#include <stdio.h>
int main()
{char str1[] = "hello bit.";char str2[] = "hello bit.";const char* str3 = "hello bit.";const char* str4 = "hello bit.";if (str1 == str2)printf("str1 and str2 are same\n");elseprintf("str1 and str2 are not same\n");if (str3 == str4)printf("str3 and str4 are same\n");elseprintf("str3 and str4 are not same\n");return 0;
}

运行：
str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same

在C/C++中，常量字符串会被存储到一个共享的内存区域。当多个指针指向相同的常量字符串时，它们实际上指向同一块内存。而如果用相同的常量字符串初始化不同的数组，则会为每个数组开辟独立的内存块。因此，str1和str2指向不同的内存，而str3和str4指向同一块内存。

2、数组指针变量

2.1 数组指针变量是什么？

数组指针变量是指针变量，存放的是数组的地址，指向数组的指针变量。

思考以下，哪个是数组指针变量？

int *p1[10];
int (*p2)[10];

结论：

p1是指针数组，具体的说，一个包含10个指针的数组，每个指针指向一个int。
p2是数组指针，具体地说，指向一个包含10个int的数组。
主要区别在于括号的使用，括号的位置决定了声明的优先级。p1是数组优先，p2是指针优先。
值得注意：[]的优先级要高于*号的，所以声明数组指针，就必须加上()来保证p2先和*结合。

2.2 数组指针变量怎么初始化？

数组指针变量是用来存放数组地址的，因此用&数组名。如下：

#include <stdio.h>
int main()
{char arr[10] = { 0 };char* p1 = arr;printf("%p\n", p1);printf("%p\n", p1+1);// 初始化数组指针变量char (*p2)[10] = &arr;printf("%p\n", p2);printf("%p\n", p2+1);return 0;
}

运行（32位平台）：
00B5F7A8
00B5F7A9
00B5F7A8
00B5F7B2

经调试，可知，&arr和p2的类型是完全一致的。

数组指针类型解析：

int      (*p)        [10]    = &arr;|         |           ||         |           ||         |           p指向数组的元素个数|         p是数组指针变量名 p指向的数组的元素类型

3、二维数组传参的本质

二维数组的数组名表示的就是第一行的地址，是一维数组的地址。所以第一行的地址的类型是数组指针类型。二维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第一行这个一维数组的地址。形参可以写成指针形式的，如下：

#include <stdio.h>
void print(int (*ptr)[5], int r, int c)
{for (int i = 0; i < r; i++){for (int j = 0; j < c; j++){printf("%d ", *(*(ptr + 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} };print(arr, 3, 5);return 0;
}

总结：

二维数组传参，形参部分可以写成数组，也可以写成指针形式。

4、函数指针变量

4.1 函数指针变量的创建

函数指针变量用来存放函数地址的，未来通过地址能够调用函数。如下：

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

运行：
test:   008513CA
&test:  008513CA

可知，函数是有地址的，有两个方式：

函数名就是函数的地址
&函数名获得函数的地址。

如果要把函数的地址存放起来，就需要创建函数指针变量，函数指针变量的写法跟数组指针写法非常类似，如下：

#include <stdio.h>
void test()
{printf("hello\n");
}
void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)() = test;int Add(int x, int y)
{return x + y;
}
int (*pf3)(int, int) = &Add;
int (*pf4)(int, int) = Add;  // x和y写上或者省略都是可以的。

函数指针类型解析：

int      (*pf3)        (int x, int y) |         |            ------------|         |                  ||         |                  pf3指向函数的参数类型和个数的交代|         函数指针变量名pf3指向函数的返回类型int (*) (int x, int y) // pf3函数指针变量的类型

4.2 函数指针变量的使用

#include <stdio.h>int Add(int x, int y)
{return x + y;
}int main()
{int (*pf)(int, int) = Add;printf("%d\n", (*pf)(2, 3));printf("%d\n", pf(3, 5));return 0;
}

运行：
5
8

4.3 两端有趣的代码

代码1：

(*(void (*)())0)();

代码2：

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

这两段代码均出自：《C陷阱和缺陷》这本书。

4.3.1 typedef关键字

typedef是用来类型重命名的，可以将复杂的类型进行简单化。

例如，可以对unsigned int进行简化，如下：

typedef unsigned int uint;

如果对指针类型呢？如下：

// 将int * 重命名为 ptr_t
typedef int* ptr_t;

但是对于数组指针和函数指针稍微有点区别：

比如说，数组指针类型int(*)[5]，需要重命名为parr_t，那可以这样写：

typedef int(*parr_t)[5];

函数指针类型的重命名也是一样的，比如将void(*)(int)类型重命名为pf_t，就可以这样写：

typedef void(*pf_t)(int);

因此，如果对void (*signal(int, void(*)(int)))(int);进行简化，可以这样写：

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

5、函数指针数组

把函数的地址存放到一个数组中，那么这个数组就叫函数指针数组，以下哪个是函数指针数组?

int (*parr1[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];

答案是：parr1

parr1先和[]结合，说明parr1是数组，那么数组内容是什么呢？

是int (*)()类型的函数指针。

6、转移表

函数指针数组的用途一般为转移表。

举个例子，计算机通过函数指针数组的实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#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 };do {printf("**************\n");printf("1:add    2:sub\n");printf("3:mul    4:div\n");printf("0:exit        \n");printf("**************\n");printf("请选择：");scanf("%d", &input);if ((input <= 4 && input >= 1)){printf("输入操作符：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = (*p[input])(x, y);printf("ret = %d\n", ret);}else if (input == 0)printf("退出计算机\n");else printf("输入有误\n");} while (input);return 0;
}