指针相关知识

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本文详细介绍了C语言中的指针概念，包括指针的基本用法、指针数组、数组指针、函数指针以及函数指针数组。通过实例解析了各种指针类型的定义和使用，帮助读者深入理解指针在C语言中的作用。

指针

在c语言中，我们会频繁的使用指针，那么什么是指针？首先我们来看一段代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;//在内存中开辟一块空间
    int *p = &a;//将a的地址存放在指针变量p中
    return 0;
}

这里写图片描述

如图所示，假如创建的变量a的地址为0x0000ff11，那么指针变量指向变量a，存放的是变量a的地址。
总结：指针就是地址，指针变量是变量，指针变量是用来保存地址的变量。存放在指针变量中的值都会被当做地址来处理。在32位机器上指针变量的大小为4个字节，在64位机器上指针变量的大小为8个字节。

指针数组

指针变量也是变量，那么就可以像创建整型数组一样，创建一个指针组。首先指针数组是数组，在这个数组内的元素的类型为指针。如下所示定义了一个数组p，p的元素类型为int *,即该数组的每个元素为指向整型的指针。如下图所示。

 int *p[10];

数组指针

 int (*p)[10];

这里写图片描述
()的优先级比[]高，因此p先与*结合，p为一个指针，指向的是一个包含10个整型变量的数组，所以p是一个指向数组的指针，叫数组指针。那么数组的地址如何存放？

int arr[10] = {0};
int *p1 = &arr;
int (*p2)[10] = &arr;
int (*p3)[10] = arr;

&arr表示整个数组的地址，arr表示数组首元素的地址。显然，p1为整型指针，p2、p3为数组指针。在c语言中，“=”两边的类型必须相同。
p1左边是整型指针，右边是指向数组的指针，两边的类型不同，变量p1不能用来存放数组的地址。
p2两边都是指向数组的指针，可以用来存放数组的指针。
p3左边为指向数组的指针，右边为指向数组首元素的指针，两边类型不同。

因此p2用来存放数组的地址比较合适。

函数指针

函数指针，从字面意思理解就是一个指针，这个指针指向的是一个函数。先来看一段代码。

#include <stdio.h>

void test()
{
    printf("test\n");
}

int main()
{
    printf("%p\n",test);
    printf("%p\n",&test);
    return 0;
}

运行结果
这里写图片描述
函数名代表地址，和&函数名相同，函数名具有只读属性。那么函数的地址怎么保存？

 char *(*pfun1)(char *p1,char *p2);
 char **pfun2(char *p1,char *p2);
 char *pfun3(char *p1,char *p2);

显然，pfun3是函数名，该函数有两个char *类型的参数p1和p2,返回值为char ＊类型。
pfun2这个表达式与pfun3表达式很相似，唯一不同的是pfun2的返回值为char＊＊类型。
在这里pfun1不是函数名，它是一个指针变量，指向的是一个函数，该函数的返回值为char ＊类型，函数有两个参数p1和p2其类型为char＊。

所以pfun1可以用来存放函数指针。现在我们来看两段比较有趣的代码。

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

代码1：void(*)()为函数指针类型，(void(*)())0将0强转为函数指针，*(void(*)())0对函数指针解引用得到函数，(*(void(*)())0)()调用该函数。因此，代码1实现的是函数调用。
代码2：首先signal为函数；函数的参数有两个，第一个是int类型，第二个是函数指针，该函数指针指向的函数有一个整型参数，返回类型为void；signal函数的返回类型为函数指针，该指针指向的函数有一个int类型的参数，返回值为void。

代码2太过复杂，不便于阅读，我们可以对其进行简化。我们可以将重复使用的void(*)(int)函数指针类型重定义，这样可以使代码更易阅读。

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

函数指针数组

函数指针数组是将函数的地址即函数指针存放在数组中，或者说函数指针数组的每个元素为函数指针。函数指针数组可以用作转移表。下来我们来使用一下函数指针数组，使用函数指针数组实现简单计算器的功能。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>

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;
}

void calc(int (*pfun)(int,int))
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    int ret = 0;
    printf("请输入两个操作数：");
    scanf("%d%d",&x,&y);
    ret = pfun(x,y);
    printf("ret=%d\n",ret);
}

void menu()
{
    printf("****************************\n");
    printf("*****  1.Add    2.Sub  *****\n");
    printf("*****  3.Mul    4.Div  *****\n");
    printf("*****      0.exit      *****\n");
    printf("****************************\n");
}

int main()
{
    int (*pfun[5])(int,int) = {0,Add,Sub,Mul,Div};
    int input = 0;
    do
    {
        menu();
        printf("请选择：");
        scanf("%d",&input);
        if(input>=1 && input<=4)
        {
            calc(pfun[input]);
        }
        else if(input == 0)
            printf("退出\n");
        else
            printf("选择错误\n");
    }while(input);
    return 0;
}

运行结果
这里写图片描述

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，该指针指向的是一个数组，这个数组的元素类型为函数指针。这个知识点我们平时不太用，只要了解、认识即可。

void test(int x)
{
    printf("%d\n",x);
}
 int main()
 {
     //定义一个函数指针pfun,该函数的返回值类型为void,有一个参数，参数类型为整型
     void (*pfun)(int) = test;
     //定义一个函数指针数组pfunArr[10]
     void (*pfunArr[10])(int);
     //函数指针数组的第一个元素指向函数指针pfun
     pfunArr[0] = test;
     //定义一个指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
     void (*(*ppfunArr[10]))(int) = &pfunArr;
     return 0;
 }