【C語言】指針（三）

目錄

一、字符指針

1.1?? 使用場景

1.2 ? 有關字符串筆試題

二、數組指針

2.1 ? 數組指針變量

2.2 ? 數組指針類型

2.3 ? 數組指針的初始化

三、數組指針的使用

3.1 ? 二維數組和數組名的理解

3.2 ? 二維數組傳參

四、函數指針

4.1 ? 函數的地址

4.2 ? 函數指針變量

4.3 ? 函數指針變量的使用

五、函數指針數組

六、轉移表

一、字符指針

字符指針：指向字符的指針?

1.1?? 使用場景

【使用場景一】

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

【使用場景二】

#include <stdio.h>int main()
{char* p = "abcdef";//這里把首字符a的地址賦給了變量pprintf("%s\n", p);return 0;
}

注意

這里printf中%s的格式邏輯是：從給定的地址處開始，逐個向后輸出字符，直到遇見結束標記\0為止。解引用的操作符在printf函數內部造成。

如果由用戶解引用，那printf函數將只能拿到單個字符，反而無法實現功能。

易錯點1：

場景二中如果修改*p的值，代碼就會報錯。報錯類型如下：

原因：

"abcdef"是個常量字符串。

常量字符串的意思是：這個字符串本身是不能被更改的。

而這個*p沒有被限制，它其實是可以去改變后面的字符串的，所以char* p="abcdef"; 報警告是正常的。

防止方法：在char*p 前加const

易錯點2：

不能解引用p，解引用打印的是一個字符，一個字符不能用%s打印。

char* p = "abcdef";
printf("%s", *p);//error

以下是將字符串放在數組里面：

char arr[] = "abcdef";

而數組的內容是可變的。

1.2 ? 有關字符串筆試題

#include <stdio.h>int main()
{char arr1[] = "hello";char arr2[] = "hello";const char* p1 = "hello";const char* p2 = "hello";if (arr1 == arr2)printf("arr1=arr2\n");elseprintf("arr1!=arr2\n");if (p1 == p2)printf("p1=p2\n");elseprintf("p1!=p2\n");return 0;
}

運行結果如下：

原因如下：

arr1!=arr2

  1. 我們知道：arr1和arr2是數組首元素的地址，這兩個數組是兩塊獨立的內存空間，它們只是存儲的內容相同，都是hello字符串。

p1=p2

  1. 這里的p1和p2指向的是同一個常量字符串。c/c++會把常量字符串存儲到一個單獨的一個內存區域，當幾個指針指向同一個字符串的時候，它們實際會指向同一塊內存（代碼段中）。
  2. arr1，arr2，p1，p2都是放在棧區，指向的hello（常量字符串）是放在代碼段。

二、數組指針

整型指針：存放整型變量的地址，能夠指向整型數據的指針

浮點型指針：存放浮點型變量的地址，能夠指向浮點型數據的指針

那數組指針：存放數組的地址，指向數組的指針

2.1 ? 數組指針變量

看下面兩行代碼，p1，p2分別是什么？

int* p1[10];
int(*p2)[10];
  • p1是指針數組

p1是數組名，該數組里存放了10個元素，每個元素是int*類型

  • p2是數組指針

因為p2先和*結合，說明p是一個指針變量，然后指向一個大小為10個整型的數組，所以p是一個指針，指向一個數組，所以叫數組指針。

注意：

  1. [ ]的優先級要高于*號，所以必須加上（）來保證p先和*結合。
  2. int（*p2）[10];里面的*不是解引用的意思，這顆星就代表是指針，只有前面不加類型的時候才是解引用。

2.2 ? 數組指針類型

去掉指針變量名就是指針(變量)的類型。

看如下代碼：

它們跳過的字節不同就是因為他們的類型不同導致。

注意：

  1. 一個指針是否是野指針取決于你是否用它。這個指針雖然指向這里，但是沒有產生壞的結果。只要不使用它就沒關系。
  2. 雖然它指向的空間不屬于“我”，但是它并不危險。

2.3 ? 數組指針的初始化

數組指針存放的是數組的地址。

所以初始化的時候要給整個數組的地址。代碼如下：

注意：

[ ]里的元素個數不能省略，不然編譯器會自動認為是數組元素個數為0

三、數組指針的使用

3.1 ? 二維數組和數組名的理解

首先我們來理解一下二維數組及其數組名：

在c語言中，只有一維數組（N維數組的元素是數組），數組名作為指針時永遠指向第一個元素。

如：

  • 數組a[3];? *a=a[0]
  • 數組a[3][4];? *a=a[0]? ?只不過這時候a[0]又是一個數組。

這時候的a[0]又是指向它自己元素的第一個元素，又有 *a[0]=a[0][0]

  • 這種方式可以推廣到N維數組，所有數組直接對數組名取地址（如：&a），得到的指針指向該數組，而不是指向第一個元素。注意這點區別。

舉個例子：??int board[3][4];

board：一維數組的地址。

二維數組的數組名，數組名就是首元素地址。我們知道，可以把一維數組看作二維數組的元素。所以，board就是一維數組的地址。

&board：取出的是整個二維數組的地址。

board[0]：第一行第一個元素的地址。

解引用，相當于拿到第一行數組的數組名，也就是首元素地址，即第一行第一個元素的地址。

board[0]=*board=&board[0][0]

&board[0]：第一行的地址。

board=&board[0]

3.2 ? 二維數組傳參

清楚了上面的概念之后，我們來看下面一段代碼：

之前二維數組傳參時，形參部分用的是數組接收。

#include <stdio.h>void test(int a[3][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 ", a[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} };test(arr, 3, 5);return 0;
}

發現：實參arr是數組名，通過剛才的分析，直到數組名是首元素地址，首元素地址就是第一行的地址，也就是一維數組的地址，那么它的類型就是數組指針類型。

那么實參就可以寫成數組指針的形式，代碼如下：

#include <stdio.h>void test(int(*p)[5], int r, int c)//數組指針
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", *(*(p + i) + j));//指針解引用}printf("\n");}
}int main()
{int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5}, {2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };test(arr, 3, 5);return 0;
}

問題：為什么*(p+i) 跳過的是一行數組？

回答：

數組的類型決定了它+1跳過幾個字節。

p的類型是：int（*）[5];

p是指向一個整型數組的，數組5個元素 int [5]

p+1 ：跳過一個5個int元素的數組

四、函數指針

函數指針：存放函數的地址，指向函數的指針

4.1 ? 函數的地址

函數是否有地址呢？我們來測試一下：

由測試結果可知：函數存在地址，取&函數名和函數名拿到的都是函數的地址。

4.2 ? 函數指針變量

我們通過函數指針來存儲函數的地址。

int (*pf) (int x, int y) = &Add;
int (*pf) (int , int ) = Add;//xy可以省略，只寫類型
  1. 地址要存起來，放到（指針）變量里去。
  2. pf是變量名，*pf說明是指針，指向的是函數，所以加上括號（）。
  3. 函數的參數是int (參數名寫不寫無所謂，只要類型交代清楚即可)，函數的返回值類型也是int。
int (*pf) (int x, int y)
|?? ? ?|?? ?------------
|?? ? ?|?? ??? ?|
| ? ? ?|?? ??? ?pf指向函數的參數類型和個數的交代
|?? ? ? 函數指針變量名
pf指向函數的返回類型int (*) (int x, int y) //pf函數指針變量的類型

4.3 ? 函數指針變量的使用

通過函數指針調用指針指向的函數。

代碼如下：

#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));//輸出結果為5printf("%d\n", pf(2, 3));//輸出結果為5return 0;
}

把函數的地址存到pf里，通過解引用pf找到函數，找到這個函數要調用這個函數，調用函數需要傳參，所以（）；（傳參)，傳2,3。這樣的話它會把2和3相加，得到5。

問題一：為什么*pf必須帶上括號（）呢？

回答：因為假如不帶上括號，調用返回5，就會對5進行解引用。

問題二：為什么能寫成pf(2, 3)這種形式？

回答：在C語言里，pf前的*其實是個擺設，可以不寫，也可以寫多個。

這是個技術細節問題，不涉及到語法原則，從不同的思考角度出發，觀點會略有不同，但不影響C語言實踐，初學者也不必過多糾結。

應用：通過函數指針的方式進行調用

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

這里的cale沒有直接調用Add函數，而是通過函數指針的方式進行調用。

五、函數指針數組

函數指針數組：把一個函數的地址存放到一個數組中。

是個函數指針類型的數組。

去掉 函數名+[ ] 就是該數組的類型。

int (*parr[3])( );

解釋：parr先和[ ]結合，說明parr是數組，數組的內容是int(*)()類型的函數指針。

當對函數指針數組進行初始化的時候，后面初始化的可以省略掉數組的大小，它會根據后面初始化的內容來確定數組的大小。

例如：

int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; 
int(*p[])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };

六、轉移表

使用了函數指針數組，避免大篇幅地修改內容；也可實現跳轉的功能。

所以函數指針數組也叫：轉移表。

計算機的一般實現

#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;do{printf("————----------------------\n");printf("1.add        2.sub        \n");printf("3.mul        4.div        \n");printf("0.exit                    \n");printf("————----------------------\n");printf("請選擇：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("輸入操作數：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 2:printf("輸入操作數：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 3:printf("輸入操作數：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 4:printf("輸入操作數：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = div(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("選擇錯誤\n");break;}} while (input);return 0;}

使用函數指針數組的實現

#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 }; //轉移表do{printf("————----------------------\n");printf("1.add        2.sub        \n");printf("3.mul        4.div        \n");printf("0.exit                    \n");printf("————----------------------\n");printf("請選擇：");scanf("%d", &input);if ((input <= 4 && input >= 1)){printf("輸入操作數：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = (*p[input])(x, y);printf("ret = %d\n", ret);}else if (input == 0){printf("退出計算器\n");}else{printf("輸入有誤\n");}} while (input);return 0;
}

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