C语言指针详解：类型、运算、数组与函数指针-优快云博客

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内容目录

指针和指针类型
野指针
指针运算
二级指针
字符指针
数组指针与指针数组
数组指针的使用
函数指针
函数指针数组
回调函数

指针和指针类型

char* 类型的指针是为了存放 char 类型变量的地址。
short* 类型的指针是为了存放 short 类型变量的地址。
int* 类型的指针是为了存放 int 类型变量的地址。
以此类推

指针是用来存放地址的
在32位平台下是4个字节，64位平台下是8个字节

野指针

造成野指针的几个原因

指针未进行初始化
指针越界访问
例如以下代码

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = {0};
	int *p = arr;
	int i = 0;
	for(i=0; i<=11; i++)
	{
	*(p++) = i;
	}
	return 0;
}

当指针指向的范围超出数组arr的范围时，P就是野指针了

指针指向的空间释放

指针运算

指针±整数
例如指针p一来指向数组arr的首元素地址，此时p++后，p就指向了arr的第二个元素地址（即arr[1]）。
指针-指针
只有当两个指针都指向同一个数组中的元素时，才允许从一个指针减去连一个指针。两个指针相减的结果是一种有符号的整形数据，值是两个指针在内存中的距离。例如以下情况

#include <stdio.h>
 
int main()
{
   int arr[10] = {0};
   int *p = &arr[1];
   int *q = &arr[9];
   printf("%d\n",p-q);//-8
   printf("%d\n",q-p);//8
   //相减后相差8个元素，也就是相差了32个字节，相差的字节数再除以类型所占字节数就是得出的结果
   printf("%d\n",(short *)q-(short *)p);//16 因为short类型只占2个字节
   printf("%d\n",(char *)q-(char *)p);//32   32/1=32
   printf("%d\n",(double *)q-(double *)p);//4   32/8=4
   printf("%d\n",(long *)q-(long *)p);//8   32/8=4
   //printf("%d\n",(int *)q-(short *)p);//error
 
   return 0;
}

注意：不同类型的指针不能够相减。

二级指针

指针变量也是变量，那么变量也是需要地址来存放，所以二级指针就是用来存放指针的。

int a=10;
int*pa=&a;
int** ppa=&pa;
//*pa=10;**ppa=10;

字符指针

字符指针一般使用都是存放单个字符，但其实字符指针也可以用来找到字符串（注意是可找到而不是存放整个字符串），看以下例子

int main()
{
	char* pc = "hello";
	printf("%s\n", pc);
	return 0;
}

在这里插入图片描述不然看出通过指针确实可以打印出整个字符串，但指针并不是把整个字符串存放起来，而是存放了字符串的首字符地址，通过首字符地址而找到整个字符串（因为字符串的地址是连续存放的）
一道面试题：

char str1[] = "hello";
char str2[] = "hello";
const char *str3 = "hello";
const char *str4 = "hello";

问str1和str2是否相等，str3和str4是否相等
str1和str2是不相等的，因为它们为字符串开辟了两个不一样的内存空间。str3和str4是相等的，因为指针是指向字符串的首字符地址，而它们又指向的是同一个字符串，所以它们指向的内存是一样的。

数组指针与指针数组

数组名表示的是数组的首元素地址，所以指针数组指向的即为数组的首元素地址，因此可以通过指针来找到数组中所有的元素。
但指针数组指针不一样，数组指针是一个指针例如该形式（int （*p）[10]）。数组指针是用来存放整个数组的地址的。
假设现在有一个数组arr[10]，那么arr和&arr是否相同呢，答案是不相同的。看一下代码

int main()
{
	int arr[10];
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("&arr= %p\n", &arr);
	printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);
	printf("&arr+1= %p\n", &arr + 1);
	return 0;
}

运行结果如下
在这里插入图片描述
说明&arr和arr的值虽然是一样的，但它们代表的意义并不一样。实际上&arr代表的是整个数组的地址而不是数组首元素地址，&arr+1跳过的是整个数组的大小，所以以上&arr+1和&arr的差值是十进制的40。

数组指针的使用

#include <stdio.h>

void arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
int i = 0;
for(i=0; i<row; i++)
{
for(j=0; j<col; j++)
{
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}

void arr2(int (*arr)[5], int row, int col)
{
int i = 0;
for(i=0; i<row; i++)
{
for(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};
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
arr2(arr, 3, 5);
return 0;
}

这里要注意二维数组的首元素是二维数组第一行的地址。

函数指针

每一个函数都是有自己的地址，那么有地址我们就可以用指针将地址存放起来，用来存放函数地址的指针就叫做函数指针。
那么函数指针是怎么样表示呢

int fun(int x,int y)
{
	return x+y;
}
int main()
{
	int (*pa)(int ,int)=&fun;//指针的类型要和函数的类型一致，并且括号要和将*和指针名括在一起
	//后面的括号里要写上该函数形参的类型
	return 0;
}

当我们用指针将函数地址存放起来后，我们就可以通过指针来调用该函数。

int fun(int x, int y)
{
	return x + y;
}

int main()
{
	int (*pa)(int, int)=&fun;//指针的类型要和函数的类型一致，并且括号要和将*和指针名括在一起
	//后面的括号里要写上该函数形参的类型
	int sz = pa(10, 20);
	printf("%d", sz);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
下面请看一个简单的例题，用函数指针实现简易的计算器

//函数指针实现简单计算器
void meu()
{
	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;
}
 
void calc(int (*pf)(int, int))//利用函数指针传参
{
	int x, y;
	printf("请输入两个数>");
	scanf("%d%d", &x, &y);
	int ret = pf(x, y);
	printf("%d\n", ret);
}
 
int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		meu();
		printf("%请输入你的选择>");
		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;
		case 0:
			printf("退出\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

函数指针数组

把函数的地址存放到一个数组中，那这个数组就叫做函数指针数组，表达形式如下
*函数类型（指针名[数组元素个数]）(函数参数类型)
用函数指针数组实现简易计算器，和上面函数指针类似

//函数指针数组实现简单计算器
void meu()
{
	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 (*arr[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };//将函数的地址存放起来，函数名就是函数的地址

int main()
{
	int input;
	int x, y;
	int ret;
	do
	{
		meu();
		printf("请输入你的选择>");
		scanf("%d", &input);
		if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入两个操作数>");
			scanf("%d%d", &x, &y);
			ret = arr[input](x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		else if (input == 0)
			printf("退出\n");
		else
			printf("选择错误\n");
	} while (input);
	return 0;
}