8.指针-进阶

1.指针语法解剖

• 任意的指针，不管有多复杂，其定义都由两部分组成。
  • 第1部分：指针所指向的数据类型，可以是任意的类型
  • 第2部分：指针的名字

• 示例：

char   (*p1);            // 第2部分：*p1; 第1部分：char; 
char  *(*p2);            // 第2部分：*p2; 第1部分：char *; 
char **(*p3);            // 第2部分：*p3; 第1部分：char **; 
char   (*p4)[3];         // 第2部分：*p4; 第1部分：char [3]; 
char   (*p5)(int, char); // 第2部分：*p5; 第1部分：char (int, float); 

• 注解：

1. 上述示例中，p1、p2、p3、p4、p5本质上并无区别，它们均是指针
2. 上述示例中，p1、p2、p3、p4、p5唯一的不同，是它们所指向的数据类型不同
3. 第1部分的声明语句，如果由多个单词组成，C语言规定需要将其拆散写到第2部分的两边

2.特殊指针

2.1char型指针

char型指针实质上跟别的类型的指针并无本质区别，但由于C语言中的字符串以字符数组的方式存储，而数组在大多数场合又会表现为指针，因此字符串在绝大多数场合就表现为char型指针。

• 定义：

char *p = "abcd";

2.2多级指针

• 如果一个指针变量 p1 存储的地址，是另一个普通变量 a 的地址，那么称 p1 为一级指针
• 如果一个指针变量 p2 存储的地址，是指针变量 p1 的地址，那么称 p2 为二级指针
• 如果一个指针变量 p3 存储的地址，是指针变量 p2 的地址，那么称 p3 为三级指针
• 以此类推，p2、p3等指针被称为多级指针
• 示例：

int a = 100;
int   *p1 = &a;  // 一级指针，指向普通变量
int  **p2 = &p1; // 二级指针，指向一级指针
int ***p3 = &p2; // 三级指针，指向二级指针

2.3void型指针

• 概念：无法明确指针所指向的数据类型时，可以将指针定义为 void 型指针
• 要点：

             a.void型指针无法直接索引目标，必须将其转换为一种具体类型的指针方可索引目标

             b.void 型指针无法进行加减法运算

• void关键字的三个作用：

             a.修饰指针，表示指针指向一个类型未知的数据

             b.修饰函数参数列表，表示函数不接收任何参数。（预习）int main(void)

             c.修饰函数返回类型，表示函数不返回任何数据。（预习）void func(int)

• 示例：

// 指针 p 指向一块 4 字节的内存，且这4字节数据类型未确定
void *p = malloc(4);

// 1，将这 4 字节内存用来存储 int 型数据
*(int *)p = 100;
printf("%d\n", *(int *)p);

// 2，将这 4 字节内存用来存储 float 型数据
*(float *)p = 3.14;
printf("%f\n", *(float *)p);

2.4const型指针

• const型指针有两种形式：①常指针 ②常目标指针

1. 常指针：const修饰指针本身，表示指针变量本身无法修改。

1. 常目标指针：const修饰指针的目标，表示无法通过该指针修改其目标。

• 常指针在实际应用中不常见。
• 常目标指针在实际应用中广泛可见，用来限制指针的读写权限
• 示例：

int a = 100;
int b = 200;

// 第1中形式，const修饰p1本身，导致p1本身无法修改
int * const p1 = &a; 

// 第2中形式，const修饰p2的目标，导致无法通过p2修改a
int const *p2 = &a;
const int *p2 = &a;

2.5函数指针（需预习：函数）

• 概念：指向函数的指针，称为函数指针。
• 特点：函数指针跟普通指针本质上并无区别，只是在取址和索引时，取址符和星号均可省略
• 示例：

void   f (int); // 函数 f 的类型是： void (int)
void (*p)(int); // 指针 p 专门用于指向类型为 void (int) 的函数

p = &f; // p 指向 f（取址符&可以省略）
p =  f; // p 指向 f

// 以下三个式子是等价的：
  f (666); // 直接调用函数 f
(*p)(666); // 通过索引指针 p 的目标，间接调用函数 f
 p (666); // 函数指针在索引其目标时，星号可以省略

• 要点：

1.函数指针是一类专门用来指向某种类型函数的指针。

2.函数的类型不同，所需要的函数指针也不同。

3.函数的类型，与普通变量的类型判定一致，即去除声明语句中的标识符之后所剩的语句。