C语言的灵魂--＞指针的犄角旮旯-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/JJR_YZ/article/details/125073516

一.字符指针

我们都知道字符指针是存放一个字符的地址的，但是请诸位看以下的代码：

这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？通过打印出来的结果，再结合打印%s遇到'\0'就会停止，所以我们猜测pstr存储的应该是字符串首字符的地址，然后向后打印，遇到字符串的\0终止。事实其实的确如此，就是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。

我们再来看一下的代码：

这串代码的输出结果是什么呢？在笔者看来结果应该是 str1!=str2并且str3!=str4，

结果却是str1！=str2，str3=str4，那么可以推测str1和str2的地址不相同，而str3和str4的地址相同，那么为什么呢？

这里还是要归结到计算机的存储，在计算机看来，str1和str2是开辟的两个数组，是可修改的，所以地址不可以相同，反过来想，如果地址相同，那么我修改str1的内容，str2的内容也会被修改，这显然是不合适的。那str3和str4又如何解释呢？首先str3和str4存放的是常量字符串首字符h的地址，对于计算机来说，常量字符串一般是不做修改的，所以如果就把相同的常量字符串存到同一块空间，即指针指向同一个地址，这样节省了空间，这也是相当合理的。

二.指针数组

指针数组，顾名思义，就是存放指针的数组。

例如常见的指针数组有：

常见的应用:

我们很轻易就可以利用它实现二维数组的功能。

它也可以：

看到这里，可能有的朋友就要问了，这和二维数组不一模一样了吗？不，它们的区别在于，指针数组所存的三个数组的地址是不连续的，而在二维数组是连续存放的。通过调试可以发现：

三.数组指针

显而易见，数组指针就是指向数组的指针。

我们都知道&数组名和数组名指向的都是数组首元素的地址，但是它们的类型和表达的含义是不同的，&数组名是取出整个数组的地址，应该用一个数组指针指向，而数组名仅用一个相同类型的指针指向即可。

我们发现arr和&arr的地址符合我们所说的，但是arr+1和&arr+1所展现的地址就不相同了，而且我们很惊奇的发现&arr+1和&arr相差恰好12个字节，这是巧合吗？

这里就不得不谈到地址+1 的问题，我们知道地址+1跳过的是这个地址所属类型的大小。所以我们分析一下，就可以发现，arr是数组首元素的地址是int*类型，所以加1跳过4/8(取决于编译环境)个字节，而&arr取出整个数组的地址，它的类型是int*[3]，所以+1要跳过整个数组大小。

数组指针的应用：

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
    }
}
void print_arr2(int(*arr)[5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}
int main()
{
    int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    print_arr1(arr, 3, 5);
    //数组名arr，表示首元素的地址
    //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行
    //所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址，是一维数组的地址
    //可以数组指针来接收
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}

我们发现，学习了数组指针，我们在面对二维数组的时候有了两种传参方式，一种是int arr[3][5],即以数组的形式，另一种是int(*arr)[5],以数组指针的形式传参，也就是我们在有些地方看到的行指针。

四.数组参数

1.一维数组传参

上面几种传参方式都是可以的，以此我们发现怎么设计传参，本质上是要看传过来的是什么类型。

2.二维数组传参

对于二维数组，我们要始终谨记，它的数组名表示第一行元素的地址，传参时函数形参的设计只能省略第一个[]的数字，对于一个二维数组，可以不知道它有多少行，但是必须知道它每一行有多少元素，对于更高维的数组也是如此，第一个[]的数字传参时可以省略，其余不能省略。

五.函数指针

我们知道，指针是指向地址的，函数指针，难道函数还有指针？

显然，函数是由地址的。我们怎么理解呢？

其实，函数指针和数组指针类比是比较相似的。

如果说指向数组的指针是数组指针，那么指向函数的指针就是函数指针.

那么，怎么存储函数的地址呢？表现形式是什么呢？

比如上述的Add函数，怎么存储这个地址呢？

我们是这样表示的：int (*pf)(int,int)=&Add;这里的第一个int是这个函数的返回类型，(*pf)说明它是个指针，括号(int，int)是函数两个参数的类型。

常见用法：

下面来看两端有趣的代码：

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

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

这两串代码均出自于《C陷阱与缺陷》这本书，感兴趣的朋友可以去看看。

那么我们先来看一下第一个代码，这段代码我们可以这样解读：

经过层层剖析，我们可以解读这样看起来比较麻烦的代码。再来看第二个代码

这样解析可能比较麻烦，那么有没有一种方法可以简化一下呢？我们可以借助typedef重定义来简化。

笔者写了这些，可能对于大家来说还是决定函数指针比较鸡肋，接下来笔者要说一下函数指针的用途。

①.函数指针的用途

我们可以简易写一个计算器实现加减乘除的功能。

#include<stdio.h>
void menu()
{
	printf("****************************\n");
	printf("***** 1.add   2.sub ********\n");
	printf("***** 3.mul   4.div ********\n");
	printf("***** 0.exit********\n");
	printf("****************************\n");
}
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;
}
//回调函数，通过函数回头调用它的函数
void calc(int(*pf)(int, int))
{
	int x, y, ret;
	printf("请输入两个操作数>");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	ret = pf(x, y);
	printf("%d\n", ret);
}
	int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do 
	{
		menu();
		printf("请选择\n");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			calc(Add);
			break;
		case 2:
			calc(Sub);
			break;
		case 3:
			calc(Mul);
			break;
		case 4:
			calc(Div);
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入\n");
			break;
		
		}
	} while (input);
	return 0;
}

我们通过回调函数来调用函数的地址，这样可以实现一个简易的计算器，但是当代码量大大增加，需要很多的函数的时候，这时用switch语句会显得比较冗余，那么我们可以借助函数指针数组来更简易实现这个功能。

②.函数指针数组

在之前曾描述过指针数组存放指针，那么显而易见，函数指针数组存放的是函数指针。那么，我们可以借助这个知识，重新写一下这个代码。

#include<stdio.h>
void menu()
{
	printf("****************************\n");
	printf("***** 1.add   2.sub ********\n");
	printf("***** 3.mul   4.div ********\n");
	printf("***** 0.exit********\n");
	printf("****************************\n");
}
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;
}
	int main()
{
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	int(*pfArr[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
	do 
	{
		menu();
		printf("请选择\n");
		scanf("%d", &input);
		if (input == 0)
			printf("退出计算器\n");
		else if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入两个操作数:>");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = pfArr[input](x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		
	} while (input);//代码大大简化
	return 0;
}

这样代码可读性和去冗余都做得很好。