C的实用笔记30——指针数组（函数指针数组）

1.指针数组的引入

1、指针数组的概念：指针数组本身是一个数组，是若干个相同类型的指针变量顺序存储构成的集合。因此，定义指针数组的目的就是为了存放多个地址编号。举个简单的例子：

                                             

 2、指针数组的类型：数组有三要素，但数组并不关心它的第一维长度，它关心从第二维开始的长度以及数组元素的类型，一般来说，指针数组都是一维的，所以我们仅仅关注数组元素的类型就行了，对于指针数组来说，我们格外关注指针数组里到底存放的是什么类型的指针（普通指针、数组指针、还是函数指针）。

3、指针数组定义时关心什么？：

1. 指针数组是一个数组，所以先将arr与中括号结合，表明arr是一个数组；其次关心数组中的元素类型，也就是判断指针数组里到底存放的是什么类型的指针（普通指针、数组指针、还是函数指针），最后关心数组的元素个数。
2. 适用于变量、指针、函数的类型判别方法：
   1. 找到变量名，若没有变量名，找到最里面的结构
   2. 向右看，读出看到的东西，不要跳过括号
   3. 向左看，读出看到的东西，不要跳过括号
   4. 若有括号，跳出第一层括号
   5. 重复上述过程，直到读出最终的类型

4、普通指针数组的定义、初始化、引用：看起来没啥用，我们做个简单练习

1. 代码心得1：通过数组下标方法访问到的是普通指针变量，所以还需要用*运算符来取内容；尽管 [ ]运算符的优先级高于*运算符，但是实际引用指针数组元素时，尽量加小括号，否则可能被批斗。

2. 代码心得2：既然定义时*修饰符不与数组名arr结合，那么我们就不要把*和arr挨着写，让*和类型挨着写。
3. 举例：

   #include <stdio.h>
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       int a=10, b=20, c=30, d=40;
       int* arr[4] = {&a, &b, &c, &d};		//普通指针数组，数组有4个元素，存放的是int*类型的指针
       for(int i=0; i<4; i++){
           printf("%d ", *(arr[i]));		//数组下标法使用，也可以写成：*arr[i]
       }
       return 0;
   }

2.实战——函数指针数组

1、函数指针数组的概念：函数指针数组本身是一个数组，是若干个相同类型的函数指针变量顺序存储构成的集合。

                  v                       

2、如何定义一个函数指针数组：

1. 找到多个具有相同返回值类型、相同形参列表类型的函数：也就是我们数组保存的对象，确定它们的个数

   int getMax(int data1, int data2);
   int getMin(int data1, int data2);
   int getSum(int data1, int data2);

2. 标准的写法：

   int (*pfunc[3])(int data1, int data2);	//函数指针数组

3、函数指针数组为啥这样写？（通用的类型判别方法）：

1. 函数指针数组是一个数组，根据优先级，[ ] 高于 *，所以先将pfunc与中括号结合，表明pfunc是一个数组；再和*结合，表示数组fpunc[3]里的元素是指针；然后根据优先级，*func[3]再和(int data1, int data2)结合，表明数组元素里的指针指向函数，最后和int结合，表示函数的返回值是int类型的。
2. 适用于变量、指针、函数的类型判别方法：地位从高到底
   1. 找到变量名，若没有变量名，找到最里面的结构
   2. 向右看，读出看到的东西，不要跳过括号
   3. 向左看，读出看到的东西，不要跳过括号
   4. 若有括号，跳出第一层括号
   5. 重复上述过程，直到读出最终的类型

4、初始化函数指针数组：注意数组如果不初始化，数组里面的指针就是野指针。

int getMax(int data1, int data2);
int getMin(int data1, int data2);
int getSum(int data1, int data2);

int (*pfun[3])(int data1, int data2)={
    getMax, 
    getMin, 
    getSum};   //函数指针数组定义和初始化

习题1：【遍历函数指针数组，实现函数间接调用】有两个操作数a和b，输出它们的最大值、最小值、和。

1. 思路：

   f1. 封装求最大值的API：int getMax(int data1, int data2);
   	f1.1 用三目运算符返回最大值
   f2. 封装求最小值的API：int getMin(int data1, int data2);
   	f2.1 用三目运算符返回最小值
   f3. 封装求和的API：int getSum(int data1, int data2);
   	f3.1 返回两数之和
   1. 定义并初始化两个数a和b
   2. 定义一个同时保存API1. API2. API3. 这三个函数地址的函数指针数组，并初始化：
   	int (*pfuncArr[3])(int data1, int data2)={ getMax, getMin, getSum};
   3. for循环，代表函数指针数组下标的循环变量i从0开始，<3 时，进入循环
   	3.1 遍历函数指针数组，实现函数间接调用，将结果保存在ret变量中
       3.2 打印ret变量

2. 代码：

   #include <stdio.h>
   int getMax(int data1, int data2);
   int getMin(int data1, int data2);
   int getSum(int data1, int data2);
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       int a=10, b=20;
       int ret;
       int (*pfuncArr[3])(int data1, int data2)={
           getMax, 
           getMin, 
           getSum};   //函数指针数组定义和初始化
       for(int i=0; i<3; i++){
           ret = (*pfuncArr[i])(a,b);			//遍历函数指针数组，实现函数间接调用
           printf("%d ", ret);
       }
       return 0;
   }
   int getMax(int data1, int data2)
   {
       return data1>data2 ? data1 : data2;
   }
   int getMin(int data1, int data2)
   {
       return data1<data2 ? data1 : data2;
   }
   int getSum(int data1, int data2)
   {
       return data1+data2;
   }

 

习题2：【函数指针数组作为函数的形参】用函数指针数组实现决策函数Handler调用多个API的功能：

1. 知识点：【如何定义一个指针指向函数指针数组？】   从里往外读 ，遵循通用的类型判别方法 
2. 思路：

   f1. 封装求最大值的API：int getMax(int data1, int data2);
   	f1.1 用三目运算符返回最大值
   f2. 封装求最小值的API：int getMin(int data1, int data2);
   	f2.1 用三目运算符返回最小值
   f3. 封装求和的API：int getSum(int data1, int data2);
   	f3.1 返回两数之和
   Handler1. 封装数据处理的API：int dataHandler(int data1, int data2, int cmd, int (*(*ppfuncArr)[3])(int data1, int data2)); 
   //形参中data1和data2是操作数，cmd是操作指令，int (*(*)[])(int, int) 是函数指针数组的地址，用于接收函数指针数组的数组名
   	Handler1.1 定义一个函数指针fpunc一会儿用于调用: int (*pfunc)(int data1, int data2);
       Handler1.2 switch选择语句，表达式是cmd。目标是从数组pfuncArr中确定pfunc的指向
   		Handler1.2.1 case 1: 让函数指针pfunc指向API1.的地址: pfunc = (*ppfuncArr)[0];
       				     		break;
   		Handler1.2.2 case 2: 让函数指针pfunc指向API2.的地址: pfunc = (*ppfuncArr)[1];
       							break;
   		Handler1.2.3 case 3: 让函数指针pfunc指向API3.的地址: pfunc = (*ppfuncArr)[2];
       							break;
   		Handler1.2.4 default: 输入无效数字，用exit(-1);提前结束整个程序
   1. 定义并初始化两个数a和b
   2. 定义一个同时保存API1. API2. API3. 这三个函数地址的函数指针数组，并初始化：
   	int (*pfuncArr[3])(int data1, int data2)={ getMax, getMin, getSum};
   3. 输入1或2或3保存在cmd中
   5. 调用Handler1. 将操作数a和b，操作指令cmd，以及函数指针数组pfuncArr传递进去，返回值保存在结果ret中:
   	ret = dataHandler(a,b,cmd,pfuncArr);
   6. 打印结果ret

3. 代码：

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   int getMax(int data1, int data2);
   int getMin(int data1, int data2);
   int getSum(int data1, int data2);
   int dataHandler(int data1, int data2, int cmd, int (*(*ppfuncArr)[3])(int data1, int data2));
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       int a = 10;
       int b = 20;
       int ret;
       int cmd;
       int (*pfuncArr[3])(int data1, int data2)={
           getMax,
           getMin,
           getSum
       };
       puts("请输入1(取大值)，2(取小值)，3(求和)");
       scanf("%d", &cmd);
       ret = dataHandler(a, b, cmd, pfuncArr);
       printf("%d\n", ret);
       return 0;
   }
   int getMax(int data1, int data2)
   {
       return data1>data2 ? data1 : data2;
   }
   int getMin(int data1, int data2)
   {
       return data1<data2 ? data1 : data2;
   }
   int getSum(int data1, int data2)
   {
       return data1+data2;
   }
   int dataHandler(int data1, int data2, int cmd, int (*(*ppfuncArr)[3])(int data1, int data2))
   {
       int ret;
       int (*pfunc)(int data1, int data2);
       switch(cmd){
           case 1:
               pfunc = (*ppfuncArr)[0];
               break;
           case 2:
               pfunc = (*ppfuncArr)[1];
               break;
           case 3:
               pfunc = (*ppfuncArr)[2];
               break;
           default:
               puts("请重新输入");
               exit(-1);
       }
       ret = (*pfunc)(data1, data2);
       return ret;
   }