第四节——从深层剖析指针(让你不再害怕指针)

egoist2023

发布于 2025-01-23 13:16:14

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1. 字符指针变量

在指针的类型中有一种指针类型叫字符指针char* 简单代码如下:

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

再看如下代码:

 int main()
 {
     const char* pstr = "hello bit.";
     printf("%s\n", pstr);
     return 0;
 }

这里是把⼀个字符串(hello bit.)放到指针变量里了吗？其实本质是把字符串hello bit 首字符的地址放到了pstr中(pstr指向字符串的首字符的地址)。

剑指offer例题

下面我们一起来欣赏下这道剑指发的题目

#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");
    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;
}

a.首先，我们要清楚：创建数组名str1为其开辟了一块空间，str2也等同开辟了一块空间，显然，二者的地址并不相同。我们又知道，数组名比较的是首元素的地址，因此str1 != str2。

b.字符串“hello bit.”向内存申请了一块空间，指针str3指向了字符串的首元素的地址，str4也是指向字符串首元素的地址。由于hello bit.的地址并不发生变化，即str3和str4都是指向同一个地址，那么str3 == str4。

2. 数组指针变量

2.1 数组指针变量是什么？

前面我们学习了指针数组，指针数组是⼀种数组，数组中存放的是地址（指针）。

数组指针变量是指针变量？还是数组？ 答案是：指针变量。(存放的应该是数组的地址，能够指向数组的指针变量。)

 int (*p)[10];

p先和*结合，说明p是⼀个指针变量，然后指针指向的是⼀个⼤小为10个整型的数组。所以p是⼀个指针，指向⼀个数组，叫数组指针。（由于[]的优先级高于*，故要用()保证*和p集合）

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，那怎么获得数组的地址呢？

int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

3. ⼆维数组传参的本质

前言：有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候是这样写的。

#include<stdio.h>

void print(int arr[][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 ", arr[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;
}

那么我们是否可以通过指针的方式实现二维数组的传参呢？答案是肯定的。首先，我们先来回忆下一维数组如何进行传参。

我们再来理解下二维数组：⼆维数组其实可以看做是每个元素是⼀维数组的数组，也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀⾏，是个⼀维数组。所以，根据⼆维数组的数组名表示的就是第⼀行的地址，那就意味着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。

代码实现

void print(int (*p)[][5], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0;i < r;i++)
	{
		int j = 0;
		for (;j < c;j++)
		{
		  //这段也可以写成printf("%d", *(*(p+i)+j));
			printf("%d ", p[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;
}

4. 函数指针变量

4.1 函数指针变量的创建

学习完数组指针后，根据类比关系，我们不难得出结论：函数指针变量应该是⽤来存放函数地址的，未来通过地址能够调⽤函数的。那么，我们该如何知道函数是否有地址呢？

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	//二者是等价的
	printf("%p\n", &Add);
	printf("%p\n", Add);
	return 0;
}

可以发现：函数名就是函数的地址。那么有什么办法能将函数地址存起来呢？仿效数组指针的方式，那肯定有函数指针变量将函数地址存起来（且此形式和数组指针类似）。

通过函数指针变量的方式完成对应操作

#include<stdio.h>

int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	int (*pf)(int, int) = &Add; //pf函数指针变量
    int ret = (*pf)(2, 3);
	//int ret = (pf)(2, 3);
    printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

4.3 两段有趣的代码

《C陷阱和缺陷》有这样两个代码：

(*(void (*)())0)();
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

我们先来解读第一段代码：

int main()
{
    ( * ( void (*)() ) 0 ) ();
	return 0;
}

我们先从0着手

1.将0强制类型转换成void(*) () 这种类型的函数指针，这个函数没有参数，返回类型是void. 2.然后去调用()地址处的函数.

第二段代码：

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，简单化。

例：若你觉得unsigned int 写起来不方便

typedef unsigned int uint;

那数组指针重命名又是咋样的呢？

typedef int(*parr_t)[5]

新的命名并不是写在最右边，而应该写在()里边。

同理，函数指针重命名也是如此

typedef void(*pfun_t)(int);

了解了typedef关键字后，我们清楚了它的作用是化繁为简(缺点：旁人并不能明白这个代码是啥类型，因此在旁边加上注释更有利于理解)。我们可以将上面两段有趣的代码进行简化:

1. typedef void(*pfun_t)(int);
 
2. pfun_t signal(int, pfun_t);

5. 函数指针数组的定义

上一节我们学习了指针的概念及使用，那么是否有一种方式能将函数的地址存放到数组中呢？这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[3])();

parr1先和[]结合，说明parr1是一个数组，其指向的内容是int (*)()类型的函数指针。下一节会详细讲解函数指针数组的应用内容(明白其重要性)。

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原始发表：2024-12-14，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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