C语言笔记归纳12：指针（3）

int main()
{
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;//指向单个字符的指针

	char arr[10] = "abcdef";//字符数组（栈区，内容可修改）
	//内存布局：a b c d e f \0 0 0 0（像可擦写的草稿纸）
	char* p1 = arr;
	*p1 = 'w';//合法：修改数组内容（擦改草稿纸）

	const char* p2 = "abcdef";//指向常量字符串（代码段，只读）
	//*p2 = 'w'//err：修改只读内存会崩溃！（试图改打印件）
	printf("%s\n", p1);//wbcdef
	printf("%s\n", p2);//abcdef
	return 0;
}

📌 核心区别（必记！）：

类型	存储区域	内容是否可修改
字符数组	栈区	是
常量字符串	代码段	否（`const`是提醒，不加也报错）

1.2 为什么`str1≠str2`但`str3=str4`？

就像 “两个独立小区 vs 共享一个公共设施”：

int main()
{
	char str1[] = "hello bit.";
	char str2[] = "hello bit.";

	const char* str3 = "hello bit.";
	const char* str4 = "hello bit.";

	if (str1 == str2) printf("str1和str2相同\n");//❌ 输出不同
	else printf("str1和str2不同\n");//✅

	if (str3 == str4) printf("str3和str4相同\n");//✅
	else printf("str3和str4不同\n");//❌
	return 0;
}

🤔 通俗解释：

str1和str2是栈区的两个独立数组（两个小区），各占一块内存，首地址自然不同；
str3和str4指向代码段的同一个常量字符串（共享一个公园）—— 系统为了节省空间，相同的常量字符串只存储一份，所以地址相同。

💡 小贴士：%s打印字符串时，只需传入起始地址，会自动打印到\0结束，不用手动循环！

2. 📚 数组指针：指向数组的 “专属导航仪”

数组指针不是 “指针数组”！它是专门指向整个数组的指针—— 就像导航仪专门定位 “整个小区”，而不是单个 “住户”。

2.1 数组指针 vs 指针数组：别再搞混双胞胎！

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int(*p)[10] = &arr;//p是数组指针：指向包含10个int的数组
	//int* p1[10];//p1是指针数组：数组里存的是10个int*指针
	return 0;
}

⚠️ 优先级陷阱（关键！）：

int(*p)[10]：()优先级高，p先和*结合，是指针，指向 “10 个 int 的数组”；
int* p1[10]：[]优先级高，p1先和[]结合，是数组，存的是 “int * 指针”。

2.2 数组指针的 “步长”：一跳就是整个数组

普通指针跳 “一个元素”，数组指针跳 “整个数组”：

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p1 = arr;//int*：指向首元素（住户导航）
	int(*p2)[10] = &arr;//int(*)[10]：指向整个数组（小区导航）

	printf("%p\n", p1);//000000983ED3FA28
	printf("%p\n", p1 + 1);//000000983ED3FA2C（+4字节：1个int，到下一户）

	printf("%p\n", p2);//000000983ED3FA28
	printf("%p\n", p2 + 1);//000000983ED3FA50（+40字节：10个int，到下一个小区）
	return 0;
}

📌 结论：数组指针的 “步长”= 指向数组的总大小（sizeof(数组)）。

3. 🧩 二维数组传参：数组指针的实战舞台

二维数组传参的本质是 “传递行地址”—— 而行地址就是数组指针！

3.1 二维数组的地址逻辑：行地址≠元素地址

二维数组可以看作 “数组的数组”，首元素是 “第一行的一维数组”：

int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };
// arr：二维数组名 → 第一行的地址（int(*)[5]，数组指针）
// arr+i：第i行的地址（int(*)[5]）
// *(arr+i) = arr[i] → 第i行的数组名 → 第i行首元素地址（int*）
// *(arr+i)+j → 第i行第j列元素地址（int*）
// *(*(arr+i)+j) = arr[i][j] → 第i行第j列元素（int）

🤔 比喻：二维数组是 “3 栋楼，每栋 5 户”：

arr是 1 号楼的地址（数组指针）；
arr+1是 2 号楼的地址；
*(arr+1)是 2 号楼 1 单元的地址（普通指针）；
*(arr+1)+2是 2 号楼 3 单元的地址；
*(*(arr+1)+2)是 2 号楼 3 单元的住户（元素值）。

3.2 传参的两种写法：数组形式 vs 指针形式

二维数组传参时，列数不能省略（因为要知道 “每栋楼有几户”）：

// 写法1：数组形式（直观，本质是数组指针）
// void print(int arr[3][5], int r, int c)
// {
// 	// ...
// }

// 写法2：数组指针形式（更贴近本质）
void print(int(*arr)[5], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			printf("%d ", *(*(arr + i) + j));//等价于arr[i][j]
		}
		printf("\n");
	}
}

int main()
{
	int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };
	print(arr, 3, 5);
	// 输出：
	// 1 2 3 4 5 
	// 2 3 4 5 6
	// 3 4 5 6 7
	return 0;
}

📌 关键：二维数组名arr的类型是int(*)[5]（数组指针），所以形参必须用相同类型接收！

4. 🔧 函数指针：存储函数地址的 “特殊名片”

函数也有地址！函数指针就是存放函数地址的变量 —— 就像用名片存着 “公司地址”，拿着名片就能找到公司（调用函数）。

4.1 函数地址的获取：函数名 =(& 函数名)

和数组名不同，函数名和&函数名完全等价，都表示函数的入口地址：

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

int main()
{
	printf("%p\n", &Add);//00DF10B9（函数地址）
	printf("%p\n", Add);//00DF10B9（和&Add完全相同）

	// 函数指针定义：返回值类型 (*变量名)(参数类型1, 参数类型2)
	int(*pf)(int,int) = &Add;//pf是函数指针变量
	return 0;
}

📌 函数指针类型格式：返回值类型 (*变量名)(参数类型列表)。

4.2 函数指针的调用：`*`可省可加

调用函数指针时，*只是 “仪式感”，加不加都能调用：

int main()
{
	int(*pf)(int, int) = Add;
	int c = Add(2, 3);//直接调用（常用）
	int d = (*pf)(3, 4);//解引用调用（*可省）
	int e = pf(4, 5);//函数指针直接调用（更简洁）
	printf("%d\n", c);//5
	printf("%d\n", d);//7
	printf("%d\n", e);//9
	return 0;
}

💡 小贴士：函数指针的核心是 “通过地址调用函数”，*的作用是 “解引用地址”，但编译器会自动识别，所以可省略。

4.3 两段 “天书代码” 的拆解

代码 1：`((void()())0)();`

int main()
{
	(*(void(*)())0)();
	// 拆解（从内到外）：
	// 1. void(*)() → 无参数、返回值为void的函数指针类型（“函数类型模板”）
	// 2. (void(*)())0 → 把0强制转换成该函数指针类型（假设0地址有个这样的函数）
	// 3. *(void(*)())0 → 解引用0地址的函数指针（找到这个函数）
	// 4. (*...)() → 调用这个函数（无参数）
	return 0;
}

代码 2：`void (signal(int, void()(int)))(int);`

这是标准库signal函数的声明，返回值是 “函数指针”，用typedef简化后更清晰：

// typedef简化函数指针类型
typedef void(*pf_t)(int);//pf_t = void(*)(int)（给函数指针类型起别名）
pf_t signal(int, pf_t);//简化后：返回pf_t，参数是int+pf_t

4.4 `typedef`vs`#define`：类型重命名的坑

typedef是 “真正的类型重命名”，#define只是 “文本替换”，别踩坑！

typedef int* ptr_t;
#define PTR_T int*

ptr_t p1, p2;//p1、p2都是int*（typedef是类型重命名，统一类型）
PTR_T p3, p4;//p3是int*，p4是int（#define文本替换：int* p3,p4）

📌 区别：typedef会把整个别名当作一个类型，#define只做简单替换，*只会绑定第一个变量。

5. 🗂️ 函数指针数组：打造函数的 “工具箱”

函数指针数组是 “存放多个函数指针的数组”—— 把功能相似的函数（如加减乘除）的地址 “打包”，像工具箱一样按需取用！

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 main()
{
	// 函数指针数组定义：int(*数组名[元素个数])(参数类型)
	int(*pfarr[4])(int, int) = { Add, Sub, Mul, Div };
	
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		int r = pfarr[i](8, 4);//通过下标调用对应函数（工具箱取工具）
		printf("%d\n", r);//12 4 32 2
	}
	return 0;
}

✨ 优势：批量管理函数，避免重复的switch/if判断，代码更简洁！

6. ⚙️ 转移表：函数指针数组的经典实战（计算器案例）

计算器的加减乘除功能，用函数指针数组（转移表）实现，代码更简洁、扩展性更强！

传统 switch 实现（冗余）

// 原代码：重复的输入、计算逻辑
switch (input)
{
case 1:
	printf("请输入两个操作数：");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	z = Add(x, y);
	printf("%d\n", z);
	break;
case 2:
	// 重复输入、计算逻辑（Sub）
	break;
// ...（case3/4重复类似代码）
}

转移表实现（简洁高效）

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 input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int z = 0;
	// 函数指针数组（转移表）：下标对应功能选项
	int(*pfArr[5])(int,int) = { 0 , Add , Sub , Mul , Div};
	//                          0     1    2     3     4        

	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		if(input >= 1 && input <= 4)
		{
		  printf("请输入两个操作数：");
		  scanf("%d %d", &x, &y);
		  z = pfArr[input](x,y);//通过下标调用对应函数
		  printf("%d\n", z);
		}
		else if (input == 0)
		{
			printf("退出计算器\n");
		}
		else
		{
			printf("输入错误，请重新输入\n");
		}

	} while (input);

	return 0;
}

📌 优势：新增功能（如取模）只需添加函数和更新数组，不用修改switch结构，扩展性拉满！

7. 🔄 回调函数：指针驱动的 “灵活响应机制”

回调函数是 “通过函数指针调用的函数”—— 把函数作为参数传递给另一个函数，在需要时触发调用，像 “按需响应的开关”！

定义与示例

// 回调函数：具体的功能实现（Add/Sub等）
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}

// 主调函数：接收函数指针参数，统一处理逻辑
void calc(int(*pf)(int,int))
{ 
	int x = 0;
	int y = 0;
	int z = 0;
	printf("请输入两个操作数：");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	z = pf(x, y);//调用回调函数（触发功能）
	printf("%d\n", z);
}

int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			calc(Add);//把Add作为参数传给calc，calc中回调Add
			break;
		case 2:
			calc(Sub);//回调Sub
			break;
		// ...（case3/4类似）
		case 0:
			printf("退出计算器\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

💡 核心特点：