深入理解指针3
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* ;
int main() {char a = 'w';char* p = &a;*p = 'c';return 0;
}
还有⼀种使⽤⽅式如下:
int main() {const char* pstr = "Hello";printf("%s\n", pstr);return 0;
}
代码const char* pstr = "hello"; 特别容易让大家以为是把字符串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:
int main() {char str1[] = "hello LiLei";char str2[] = "hello LiLei";const char * str3 = "hello LiLei";const char * str4 = "hello LiLei";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");}
}
输出结果
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,然后指针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
数组指针类型解析:
int (*p) [10] = &arr;| | || | || | p指向数组的元素个数| p是数组指针变量名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:
void test(int arr[3][5],int x,int y) {int i = 0;int j = 0;for (i = 0;i < x;i++) {for (j = 0;j < y;j++) {printf("%d ", 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} };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,⼆维数组其实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。
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:
void test(int(*p)[5], int x, int y) {int i = 0;int j = 0;for (i = 0;i < x;i++) {for (j = 0;j < y;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:
void test() {printf("hello");
}
int main() {printf("test: %p\n",test);printf("&test: %p\n", &test);return 0;
}
输出结果
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("hello");
}int Add(int x, int y) {return x + y;
}int main() {void (*pt1)() = test;void (*pt2)() = &test;int (*pt3)(int, int) = Add;int (*pt4)(int x, int y) = &Add;return 0;
}
函数指针类型解析
int (*pf3) (int x, int y)| | ------------ | | || | pf3指向函数的参数类型和个数的交代| 函数指针变量名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
int Add(int x, int y) {return x + y;
}int main() {int (*pt4)(int x, int y) = &Add;printf("%d ", (*pt4)(3, 4));return 0;
}
typedef关键字
typedef是⽤来类型重命名的,可以将复杂的类型,简单化。
⽐如,你觉得unsigned int 写起来不⽅便,如果能写成uint 就⽅便多了,那么我们可以使⽤:
typedef unsigned int uint;
//将unsigned int 重命名为uint
如果是指针类型,能否重命名呢?其实也是可以的,⽐如,将int* 重命名为 ptr_t ,这样写:
typedef int* ptr_t;
但是对于数组指针和函数指针稍微有点区别:
⽐如我们有数组指针类型 int(*)[5] ,需要重命名为 parr_t ,那可以这样写:
typedef int(*parr_t)[5];//新的类型必须在*的右边
函数指针类型的重命名也是⼀样的,⽐如,将 void(*)(int) 类型重命名为pf_t ,就可以这样写:
typedef void(*pf_t)(int);
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:
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() {int x = 0;int y = 0;int ret = 0;int input = 0;do {printf("*********************************\n");printf("**** 1:add 2:sub *****\n");printf("**** 3:mul 2:div *****\n");printf("*********************************\n");printf("请选择\n");scanf("%d", &input);switch (input) {case 1:printf("输入操作数\n");scanf("%d %d", &x,&y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n",ret);break;case 2:printf("输入操作数\n");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 3:printf("输入操作数\n");scanf("%d %d", &x, &y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 4:printf("输入操作数\n");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("输入错误\n");break;}} while (input);return 0;
}
使⽤函数指针数组的实现:
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() {int x = 0;int y = 0;int ret = 0;int input = 0;int (*parr[5])(int, int) = { 0,add,sub,mul,div };do {printf("*********************************\n");printf("**** 1:add 2:sub *****\n");printf("**** 3:mul 4:div *****\n");printf("*********************************\n");printf("请选择\n");scanf("%d", &input);if (input >= 1 && input <= 4) {printf("输入操作数\n");scanf("%d %d", &x, &y);ret = (*parr[input])(x, y);printf("ret = %d\n", ret); }else if(input == 0){printf("退出计算器\n");}else {printf("输入错误\n");}} while (input);return 0;
}