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在指针的初阶，我们已经理解了指针的概念：
- 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
- 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
- 指针是有类型，指针的类型决定了指针的±整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
- 指针的运算。
一、字符指针
在指针类型中我们知道有一种类型是：char* ，一般用法为
int main()
{
char temp = 'a';//创建字符变量 temp
char* pt = &temp;//将 temp 的地址存在指针变量 pt 中
*pt = 'b';//通过对指针变量 pt 的解引用来实现访问（修改）
return 0;
}
还有一种用法
int main()
{
const char* pstr = "hello bit.";
printf("%s\n",pstr);
return 0;
}
这段代码输出什么呢？
很显然，输出 hello bit.
那么这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？ 并不是，pstr 中存放的是一个地址，是字符串首字母的地址！
注： const char* pstr 意思是 pstr 只读（不能被修改），而指针变量 pstr 可以修改，也就是指向的地址可以修改，但是内容不能修改。
char* const pstr 意思是 pstr 指向的地址不能修改，但是 *pstr 可以修改，也就是指向的地址不可修改，内容可修改。
我们来看一道面试题
#include <stdio.h>
int main()
{
char str1[] = "hello bit."; // (1)
char str2[] = "hello bit."; // (2)
const char *str3 = "hello bit.";// (3)
const char *str4 = "hello bit.";// (4)
if(str1 ==str2) // (5)
printf("str1 and str2 are same\n");
else
printf("str1 and str2 are not same\n");
if(str3 ==str4) // (6)
printf("str3 and str4 are same\n");
else
printf("str3 and str4 are not same\n");
return 0;
}
该代码输出什么？
上述代码中（1）位置与（2）位置各创建了一个数组，数组的操作方式是将右边常量字符串的内容拷贝进来，所以实际上是在内存中开辟了两个空间，分别存放内容相同的字符串，在（5）处，str1 与 str2 是数组名，表示首元素地址，既然开辟了两个地址，那么首元素地址肯定是不相同的，结果是不相同。
上述代码中（3）位置与（4）位置是两个char* 类型指针变量，编译器在处理的时候，会将相同的常量字符串做成同一个地址，str3 和 str4都指向同一个位置，那么（6）位置的 str3 与 str4 是一样的，所以结果是相同。
二、指针数组
指针数组是存放指针的数组，例如
int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组
（存放的指针类型）数组名[数组大小]；
三、数组指针
1.数组指针的定义
数组指针是指针？还是数组？
答案是：指针。
我们已经熟悉：
整形指针： int * pint; 能够指向整形数据的指针。
浮点型指针： float * pf; 能够指向浮点型数据的指针。
那数组指针应该是：能够指向数组的指针。
（1）一维数组指针的定义
下面代码哪个是（一维）数组指针？
int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？
我们先来看第一行代码，[ ] 的优先级比 * 高，所以 p1 先与 [ ] 结合，这里本质是一个数组，前面的int* 是存放的元素类型，所以这是一个指针数组，存放指针的数组。
第二行代码 (*p2) ，p2 先与 * 结合，说明 p2 是一个指针变量，指向的是一个大小为 10 个元素的数组，类型是 int (*) [10]。
注意：[ ]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。
（2）二维数组指针的定义
我们明白了一维数组指针的定义，二维数组指针的定义其实也类似，例如
int (*p3) [3][5];
int* (*p4) [3][5];
第一行代码，p3 先与 * 结合，说明 p3 是一个指针变量，指向的是一个大小为 3 行 5 列的数组，数组中存放的元素是 int 类型,指针的类型为： int (*) [3][5]
第二行代码，p4 先与 * 结合，说明 p4 是一个指针变量，指向的是一个大小为 3 行 5 列的数组，数组中存放的元素是 int* 类型，指针的类型为：int* (*) [3][5]
2.&数组名 VS 数组名
数组名有时是首元素地址，有时是整个数组，那数组名到底是什么？
一般情况下数组名表示的是数组首元素的地址，有两种例外情况：
（1）sizeof（数组名），这里的数组名表示的是整个数组。
（2）&数组名 时取出的是整个数组的地址。
我们来看一段代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {0};
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr);
return 0;
}
我们发现，当以 %p 的形式打印 arr 和 &arr 时打印的地址是一样的，那么 arr 和 &arr 是不是表达的一个意思呢？
我们接下来对以上代码进行一点小小的修改
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {0};
printf("%p\n", arr + 1);
printf("%p\n", &arr + 1);
return 0;
}
这时我们发现打印出来的地址不同了，十六进制的 00B5F720 与 00B5F744 相差了 36 ，arr 中存放的元素是 int 类型，也就是相差了 36 个字节。由于 arr 是首元素地址，arr + 1 是第二个元素的地址；而 &arr 是取出了整个数组的地址，&arr + 1则是跳过了整个数组。我们可以画一张图来更直观的看一下
以上是一维数组，接下来我们再来看一下二维数组
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
printf("%p\n", arr);
printf("%p\n", &arr);
printf("%p\n", arr + 1);
printf("%p\n", &arr + 1);
return 0;
}
由此可见，二维数组也是一样的， arr 表示的是首元素的地址，&arr表示的是整个数组的地址，在数值上，这两个值是相同的，但是意义上是不一样的。
那么 arr + 1 与 arr 为什么相差了 20 个字节？
其实，二维数组 &arr + 1还是跳过整个数组的地址；arr + 1 是跳过首元素的地址，只不过对于二维数组而言，首元素的地址是第一行的地址，所以 arr + 1 是第二行的首元素地址，也就是第二行的地址，所以 arr + 1 与 arr 相差了 20 个字节。
3.数组指针的使用
我们已经知道了数组指针的定义，那么数组指针是怎么使用的呢？
既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
//但是我们一般很少这样写代码
return 0;
}
我们再来看一段完整的实例代码
代码1
#include <stdio.h>
void my_print(int (*p)[5], int row, int col)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("%d ",*( * (p + i) + j));
}
}
}
int main()
{
int arr[2][5] = { {1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10} };
my_print(arr,2,5);
return 0;
}
这是一个二维数组传参问题，也是一个降维的例子。将二维数组数组名传给 my_print（） 函数，其实是将二维数组的首元素传给了该函数，也就是将第一行的地址传了过去，也就是说可以理解成一个一维数组，此操作实现了降维。函数定义时形参要用数组指针接收，打印时先进行 p + i ，这是用来控制行数，控制打印第几行的数据， * （p + i）是拿到了二维数组第一行数组的数组名，数组名又是首元素地址，解引用就得到了第一行第一个元素的地址，* （p + i） + j 是得到打印同一行中第几个元素的地址，再对这个整体进行解引用操作就拿到了想打印的元素数值。
代码2
#include <stdio.h>
void my_print(int arr[][5], int row, int col)//
{
int i = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("%d ",arr[i][j] );
}
}
}
int main()
{
int arr[2][5] = { {1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10} };
my_print(arr,2,5);
return 0;
}
此段代码和之前的代码结果是相同的，都是打印二维数组中各个元素的值，只不过是语法的不同，为了让程序员能够更好的理解、更方便的使用。其实这样写，本质上还是代码 1 的意思，编译器会按照代码 1 来进行操作，还是用一个数组指针进行接收。
学完了数组指针，我们来回顾一下，下面代码是什么意思
int arr[5]; // 5 个元素的 arr 数组，每个元素类型为 int
int *parr1[10]; // 10 个元素的 parr1 数组，每个元素类型为 int* ，为指针数组
int (*parr2)[10]; // 数组指针，parr2 指向大小为 10 个元素的数组，数组每个元素类型为 int
int* (*parr3[10])[5];// 指向指针数组的数组指针，本质上是指针
四、数组参数、指针参数
1.一维数组传参
以下传参是否ok？
#include <stdio.h>
void test(int arr[]) //ok,数组传进来数组接收（根据语法简单理解）
{}
void test(int arr[10])//ok，同上
{}
void test(int arr[100])//不建议，但是没错！
{}
void test(int *arr)//ok，数组首元素地址传进来用指针变量接收
{}
void test2(int *arr[20])//ok，指针数组传进来，指针数组接收
{}
void test2(int *arr[20])//ok
{}
void test2(int **arr)//传过去是首元素地址，首元素存放的是一个指针，用二级指针接收没问题
{}
int main()
{
int arr[10] = {0};
int *arr2[20] = {0};
test(arr);
test2(arr2);
}
2.二维数组传参
下列代码是否ok？
void test(int arr[3][5])//ok
{}
void test(int arr[][])//err
{}
void test(int arr[][5])//ok
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int *arr)//err，数组地址传过来不能用普通指针变量接收
{}
void test(int* arr[5])//err，地址传过来不能放在一个数组中
{}
void test(int (*arr)[5])//二维数组首元素地址（第一行地址）传过来是一个数组的地址，用数组指针接收
{}
void test(int **arr)//err，二维数组首元素地址传过来是一个数组的地址，要用数组指针接收
{}
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}
3.一级指针传参
一级指针传参，一级指针接收
#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d\n", *(p+i));
}
}
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p = arr;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
//一级指针p，传给函数
print(p, sz);
return 0;
}
4.二级指针传参
二级指针传参，二级指针接收
#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
printf("num = %d\n", **ptr); //二级指针解引用
}
int main()
{
int n = 10;
int*p = &n;
int **pp = &p;
test(pp);
test(&p);
return 0;
}
五、函数指针
我们来看一段代码
#include <stdio.h>
void test()
{
printf("hehe\n");
}
int main()
{
printf("%p\n", test);
printf("%p\n", &test);
return 0;
}
此函数是输出两个地址，那么我们想要把这两个地址存储起来，应该怎么办呢？
void (*p1) () = test;
void (*p1) () = &test;
// （函数的返回类型） （* 指针变量名） （函数的参数）
// 该函数指针的类型为： void (*) ()
这两段代码都是一样的，都可以存储函数的地址，test 和 &test 都是函数的地址。
我们再来看一段代码
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
int (*p) (int, int) = Add;
int ret1 = Add(a,b);
int ret2 = (*p)(a, b);
int ret3 = p(a, b);
printf("%d\n",ret1);
printf("%d\n", ret2);
printf("%d\n", ret3);
return 0;
}
既然test 和 &test 都是函数的地址，把 Add（） 赋给指针变量 p ，那么 p 和 Add（）就是等价的，这三种使用方法都是可以的，但是在定义时的 * 不可省略。
六、函数指针数组
指针数组是创建一个数组，里面元素全都是指针。
函数指针数组，就是创建一个数组，里面元素全是函数指针。
那函数指针的数组如何定义呢？
int (*parr1[10])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];
//哪个正确？
第一个正确。parr1 先和 [] 结合，说明 parr1是数组，是 int ( * ) ( ) 类型的函数指针。
我们知道函数指针数组的定义了，那么该如何使用呢？我们来看一段代码
#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( "*************************\n" );
printf( "请选择：" );
scanf( "%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf( "输入操作数：" );
scanf( "%d %d", &x, &y);
ret = add(x, y);
printf( "ret = %d\n", ret);
break;
case 2:
printf( "输入操作数：" );
scanf( "%d %d", &x, &y);
ret = sub(x, y);
printf( "ret = %d\n", ret);
break;
case 3:
printf( "输入操作数：" );
scanf( "%d %d", &x, &y);
ret = mul(x, y);
printf( "ret = %d\n", ret);
break;
case 4:
printf( "输入操作数：" );
scanf( "%d %d", &x, &y);
ret = div(x, y);
printf( "ret = %d\n", ret);
break;
case 0:
printf("退出程序\n");
breark;
default:
printf( "选择错误\n" );
break;
}
} while (input);
return 0;
}
可见我们使用循环与 switch 实现一个函数选择功能。但是这段代码非常冗余，重复的地方非常多，不够简便，接下来我们进行优化
#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 }; //转移表
while (input)
{
printf("*************************\n");
printf(" 1:add 2:sub \n");
printf(" 3:mul 4:div \n");
printf("*************************\n");
printf("请选择：");
scanf("%d", &input);
if ((input <= 4 && input >= 1))
{
printf("输入操作数：");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = (*p[input])(x, y);
}
else
printf("输入有误\n");
printf("ret = %d\n", ret);
}
return 0;
}
可见，效果是一样的，大大节省了代码，这是函数指针数组的功能：转移表。
七、指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个 指针。
指针指向一个数组 ，数组的元素都是函数指针。
那么我们该如何定义呢？
void test(const char* str)
{
printf("%s\n", str);
}
int main()
{
//函数指针pfun
void (*pfun)(const char*) = test;
//函数指针的数组pfunArr
void (*pfunArr[5])(const char* str);
pfunArr[0] = test;
//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
void (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;
return 0;
}
八、回调函数
回调函数概念：回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
我们来看一下库函数 qsort 函数
下面我们写一段代码
#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
int main()
{
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
int i = 0;
qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf( "%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
实现了排序功能，事实上，qsort 函数不仅可以对整形排序，也可以对字符排序。
数据的比较方式需要我们自己定义。
现在我们来模拟一下 qsort 函数的实现
#include <stdio.h>
//升序
void swap(char* buf1, char* buf2,int width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width; i++)
{
char temp = 0;
temp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = temp;
buf1++;
buf2++;
}
}
int cmp(const void* e1,const void* e2)
{
return *((int*)e1) - *((int*)e2);
}
void my_bubble_sort (void* base,int num,int width,int (*cmp) (const void* e1,const void* e2))
{
int i = 0;
for (i = 0; i < num - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
{
if ((cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0))
{
swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width,width);
}
}
}
}
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
}
void test()
{
int arr[] = { 10,5,6,1,3,1,6,0,7,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
my_bubble_sort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp);
print(arr,sz);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
注：本次学习就暂时结束啦，文章中有错误、不足之处欢迎大佬指正，让我们共同学习，共同进步，欲戴王冠，必承其重，加油！
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