9 指针与字符串2

9 指针与字符串2

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1 指针使用

• 指针的应用：1、函数返回多个值，某些值只能通过指针返回。传入的参数实际上是需要保存带回的结果的变量；2、函数返回运算的状态，结果通过指针返回，常用的套路是让函数返回特殊的不属于有效范围内的值表示出错，例如0、-1等。但是任何数值都是有效时，必须分开返回。
  
  • 交换两个变量：

void swap(int *pa, int *pb){
    int t = *pa;
    *pa = *pb;
    *pb = t
}

• 传入函数的数组int a[]成了什么？函数参数中的数组其实是int*，sizeof返回4，它变成了指针。如果改成int *a 依然可以编译运行成功。
• 函数参数表中的数组是指针。sizeof(a) = sizeof(int *)。但是可以用数组的运算符[]进行运算。
• 下面四种函数原型等价：
  
  • int sum(int *ar, int n);
  • int sum(int *, int);
  • int sum(int ar[], int n);
  • int sum(int [], int);

• 数组变量是特殊的指针。

  • 数组变量本身表达地址，所以：
    
    • int a[10]; int *p = a; 无需用&取地址
    • 但是数组的单元表达的是变量，需用&取地址
    • a == &a[0]
  • []运算符可以对数组做，也可以对指针做：
    
    • p[0] 等价于 a[0]
  • *运算符可以对指针做，也可以对数组做：
    
    • *a = 25;
  • 数组变量是const的指针，所以不能被赋值

• 指针是const：

  • 表示一旦得到了某个变量的地址，不能再指向其他变量
• 所指是const：
  
  • 表示不能通过指针去修改这个变量，但是这个变量依然可以变

int i;
const int* p1 = &i;  //变量不能通过指针修改
int const* p2 = &i;  //变量不能通过指针修改
int *const p3 = &i;  //指针不能被修改

• 当要传递的参数的类型比地址大的时候，这是常用的手段：既能用比较少的字节数传递值给参数，又能避免函数对外面的变量的修改。
• const int a[] = {1,2,3};
  
  • 数组变量已经是const的指针了，这里的const表示数组的每个单元都是const int，所以必须通过初始化进行赋值。
• 因为把数组传入函数时传递的是地址，所以函数内部可以修改数组的值。为了保护数组不被函数破坏，可以设置参数为const

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2 指针运算

• char，指针加1地址加1；int，指针加1地址加4
• 给指针加1表示让指针指向下一个变量，如果指针不是指向一片连续分配的空间，如数组，则这种运算没有意义。
• *p++：取出p所指的数据，再把p移到下一个位置，常用于数组类的连续空间操作。

• 0地址：

  • 内存中有0地址，但是0地址通常是个不能随便碰的地址，所以指针不应该具有0值
  • 用0值做特殊的事情：
    
    • 返回的指针无效
    • 指针没有被真正初始化（先初始化为0）
  • NULL是个预先定义的符号，表示0地址
    
    • 有的编译器不愿意你用0表示0地址

• void*表示不知道指向什么东西的指针，计算时与char*相同

• 指针也可以转换类型：int*p = &i; void *q = (void*)P;

• 用指针做什么？

  • 需要传入较大的数据时用做参数
  • 传入数组后对数组操作
  • 函数返回不止一个结果
  • 动态申请内存

• C99可以用变量做数组定义的大小

• malloc大小以字节为单位，返回类型为void*，free只能还申请来的空间的首地址

include<stdlib.h>
int *a = (int*)malloc(n*sizeof(int));
free(a);

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3 字符串操作

• int putchar(int c);
  
  • 向标准输出写一个字符
  • 返回写了几个字符，EOF(-1)表示失败，end of file
• int getchar(void);
  
  • 从标准输入读入一个字符，返回类型是int为了返回EOF(-1)
  • windows-ctrl+Z，unix-ctrl+D

• 键盘和屏幕中间有一个shell，用户输入是给shell填缓冲区，getchar和scanf只是在缓冲区读东西。

• char **a;

  • a是一个指针，指向另一个指针，那个指针指向一个字符（串）
• char a[][10];
  
  • a是二维数组，第二维需要确定的数值

• char *a[];

• 程序参数：

int main(int argc, char const *argv[])

argv[0]是命令本身

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4 字符串函数

• strlen：返回字符串长度

size_t strlen(const char *s);

int mylen(const char *s){
    int idx = 0;
    while(s[idx] != '\0'){
        idx++;
    }
    return idx;
}

• strcmp：比较字符串，返回0(s1==s2),1(s1>s2),-1(s1

int strcmp(const char* s1, const char *s2);
int mycmp(const char* s1, const char* s2){
    int idx = 0;
    while(s1[idx] == s2[idx] && s1[idx] != '\0'){
        idx++;
    }
    return s1[idx] - s2[idx];
}

int mycmp(const char* s1, const char* s2){
    while(*s1 == *s2 && *s1 != '\0'){
        s1++;
        s2++;
    }
    return *s1 - *s2;
}

• strcpy：把src的字符拷贝到dst，restrict表明src和dst不重叠，返回dst

char *strcpy(char *restrict dst, const char *restrict src);

char* mycpy(char *dst, const char* src){
    char *ret = dst;
    while(*dst++ = *src++);
    *dst = '\0';
    return ret;
}

char* mycpy(char *dst, const char* src){
    int idx = 0;
    while(src[idx] != '\0'){
        dst[idx] = src[idx];
        idx++;
    }
    dst[idx] = '\0';
    return dst;
}

复制一个字符串：

char *dst = (char*)malloc(strlen(src) + 1);
strcpy(dst, src);

• strchr：字符串中找字符
  
  • char *strchr(const char *s, int c);
  • 字符串中找字符串：char *strstr(const char *s1, const char *s2)
  • 忽略大小写：char *strcasestr(const char *s1, const char *s2)