C语言深⼊理解指针(三)

原创于 2025-08-03 09:00:00 发布 · 1.2k 阅读

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前言

这一部分, 我们紧接着上一节的指针部分进阶继续来谈论~~

字符指针变量

在指针的类型中我们知道有⼀种指针类型为字符指针 char* ;

⼀般使⽤:

int main()
{
     char ch = 'w';
     char *pc = &ch;
     *pc = 'w';
     return 0;
}

还有⼀种使⽤⽅式如下：

int main()
{
     const char* pstr = "hello.";//这⾥是把⼀个字符串放到pstr指针变量⾥了吗？
     printf("%s\n", pstr);
     return 0;
}

代码 const char* pstr = "hello."; 特别容易让同学以为是把字符串 hello 放

到字符指针 pstr ⾥了，但是本质是把字符串 hello. ⾸字符的地址放到了pstr中。

上⾯代码的意思是把⼀个常量字符串的⾸字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。

《剑指offer》中收录了⼀道和字符串相关的笔试题，我们⼀起来学习⼀下：

#include <stdio.h>
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 and str2 are same\n");
     else
         printf("str1 and str2 are not same\n");
 
     if(str3 ==str4)
         printf("str3 and str4 are same\n");
     else
         printf("str3 and str4 are not same\n");
         
     return 0;
}

这⾥str3和str4指向的是⼀个同⼀个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的⼀个内存区域，当⼏个指针指向同⼀个字符串的时候，他们实际会指向同⼀块内存。但是⽤相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。

数组指针变量

数组指针变量是什么？

之前我们学习了指针数组，指针数组是⼀种数组，数组中存放的是地址（指针）。

数组指针变量是指针变量？还是数组？

答案是：指针变量。

我们已经熟悉：

整形指针变量： int * pint; 存放的是整形变量的地址，能够指向整形数据的指针。

浮点型指针变量： float * pf; 存放浮点型变量的地址，能够指向浮点型数据的指针。

那数组指针变量应该是：存放的应该是数组的地址，能够指向数组的指针变量。

下⾯代码哪个是数组指针变量？

int *p1[10];
int (*p2)[10];

思考⼀下：p1, p2分别是什么?

数组指针变量: int (*p)[10];

解释：p先和*结合，说明p是⼀个指针变量变量，然后指着指向的是⼀个⼤⼩为10个整型的数组。所以p是⼀个指针，指向⼀个数组，叫数组指针。

这⾥要注意：[]的优先级要⾼于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。

数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是⽤来存放数组地址的，那怎么获得数组的地址呢？就是我们之前学习的 &数组名

int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址，就得存放在数组指针变量中，如下：

int(*p)[10] = &arr;

我们调试也能看到 &arr 和 p 的类型是完全⼀致的。

数组指针类型解析：int (*p) [10] = &arr;

p是数组指针变量名, 10是p指向数组的元素个数, int 是p指向的数组的元素类型

⼆维数组传参的本质

有了数组指针的理解，我们就能够讲⼀下⼆维数组传参的本质了。

过去我们有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候，我们是这样写的：

#include <stdio.h>

void test(int a[3][5], int r, int c)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for(i=0; i<r; i++)
    {
        for(j=0; j<c; j++)
        {
            printf("%d ", a[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}};
    test(arr, 3, 5);
    return 0;
}

这⾥实参是⼆维数组，形参也写成⼆维数组的形式，那还有什么其他的写法吗？

⾸先我们再次理解⼀下⼆维数组，⼆维数组起始可以看做是每个元素是⼀维数组的数组，也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀⾏，是个⼀维数组。

如下图：

所以，根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则，⼆维数组的数组名表⽰的就是第⼀⾏的地址，是⼀维数组的地址。根据上⾯的例⼦，第⼀⾏的⼀维数组的类型就是 int [5] ，所以第⼀⾏的地址的类型就是数组指针类型 int(*)[5] 。那就意味着⼆维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第⼀⾏这个⼀维数组的地址，那么形参也是可以写成指针形式的。如下：

#include <stdio.h>

void test(int (*p)[5], int r, int c)
{
     int i = 0;
     int j = 0;
     for(i=0; i<r; i++)
     {
         for(j=0; j<c; j++)
         {
             printf("%d ", *(*(p+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}};
     test(arr, 3, 5);
     return 0;
}

总结：⼆维数组传参，形参的部分可以写成数组，也可以写成指针形式

函数指针变量

函数指针变量的创建

什么是函数指针变量呢？

根据前⾯学习整型指针，数组指针的时候，我们的类⽐关系，我们不难得出结论：

函数指针变量应该是⽤来存放函数地址的，未来通过地址能够调⽤函数的。

那么函数是否有地址呢？

我们做个测试：

#include <stdio.h>
void test()
{
     printf("hehe\n");
}
int main()
{
     printf("test: %p\n", test);
     printf("&test: %p\n", &test);
     return 0;
}

结果:

test: 005913 CA

&test: 005913 CA

确实打印出来了地址，所以函数是有地址的，函数名就是函数的地址，当然也可以通过 &函数名的⽅式获得函数的地址。

如果我们要将函数的地址存放起来，就得创建函数指针变量咯，函数指针变量的写法其实和数组指针⾮常类似。如下：

void test()
{
     printf("hehe\n");
}
void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)()= test;
int Add(int x, int y)
{
     return x+y;
}
int(*pf3)(int, int) = Add;
int(*pf3)(int x, int y) = &Add;//x和y写上或者省略都是可以的

函数指针类型解析：int (*pf3) (int x, int y)

(*pf3) 是函数指针变量名

(int x, int y) 是pf3指向函数的参数类型和个数的交代

int pf3指向函数的返回类型

int (*) (int x, int y) //pf3函数指针变量的类型

函数指针变量的使⽤

通过函数指针调⽤指针指向的函数。

#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
     return x+y;
}
int main()
{
     int(*pf3)(int, int) = Add;
 
     printf("%d\n", (*pf3)(2, 3));
     printf("%d\n", pf3(3, 5));
     return 0;
}

结果:

函数指针数组

数组是⼀个存放相同类型数据的存储空间，我们已经学习了指针数组，

⽐如：

int *arr[10];
//数组的每个元素是int*

那要把函数的地址存到⼀个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[ 3 ])();

int *parr2[ 3 ]();

int (*)() parr3[ 3 ];

答案是：parr1

parr1 先和 [] 结合，说明 parr1是数组，数组的内容是什么呢？

是 int (*)() 类型的函数指针。

转移表

函数指针数组的⽤途：转移表

举例：计算器的⼀般实现：

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
	return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}
int div(int a, int b)
{
	return a / b;
}
int main()
{
	int x, y;
	int input = 1;
	int ret = 0;
	do
	{
		printf("*************************\n");
		printf(" 1:add 2:sub \n");
		printf(" 3:mul 4:div \n");
		printf(" 0:exit \n");
		printf("*************************\n");
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("输⼊操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = add(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 2:
			printf("输⼊操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = sub(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 3:
			printf("输⼊操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = mul(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 4:
			printf("输⼊操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = div(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
			break;
		case 0:
			printf("退出程序\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

使⽤函数指针数组的实现：

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
	return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}
int div(int a, int b)
{
	return a / b;
}
int main()
{
	int x, y;
	int input = 1;
	int ret = 0;
	int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
	do
	{
		printf("*************************\n");
		printf(" 1:add 2:sub \n");
		printf(" 3:mul 4:div \n");
		printf(" 0:exit \n");
		printf("*************************\n");
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		if ((input <= 4 && input >= 1))
		{
			printf("输⼊操作数：");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = (*p[input])(x, y);
			printf("ret = %d\n", ret);
		}
		else if (input == 0)
		{
			printf("退出计算器\n");
		}
		else
		{
			printf("输⼊有误\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}