C-指针进阶知识

2024-08-09 10:05:32 浏览数 (1)

C-指针进阶知识

数组指针
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int p1;
int p2[5];
int* p3[5];//
int (*p4)[5] = p3;//数组指针
  1. *与变量名p结合的优先程度是最弱的， * 会优先与前面的类型参数进行结合，而变量又会先与后面的方括号、括号结合，所以如果想说明变量是指针，且变量后又有其他符号跟随，就必须用括号将 *和变量括起来，变成 ( *p )的形式。
  2. p1是int类型的变量
  3. p2的变量类型是int [5]，是一个数组，保存int类型的元素
  4. p3的变量类型是int* [5]，是一个数组，保存int*类型的元素
  5. p4先与* 结合，p4的变量类型是int (*)[5]，是一个指针。指向的是int [5]类型，即包含五个int类型元素的数组；即p4存储的是包含5个int类型元素的数组的地址。p4是数组指针 数组指针p4的值虽然和数组名p3一样，都是数组的起始地址，不过前者是”数组p3这个对象“的起始地址，后者是数组p3内首元素“的起始地址，它们的值完全相同，但是表示的范围跨度就不一样了，从现象上来看，数组指针是以一整个数组的空间为跨度，而数组首地址则是一个元素的空间为跨度

*的本意：解引用

函数指针
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void add1(int);
void (*add2)(int);

  1. add1的变量类型是void (int)，是一个函数，特征为参数类型是int，返回值类型为void
  2. add2的变量类型是void (*)(int)，是一个指针，指向特征为：参数类型是int，返回值类型为void 的函数

函数指针使用时，一般写作： void (*add2)(int) = add1; //add2是一个函数指针，解引用后就是一个函数，所以解引用后用来承接一个函数 //或者 void (*add2)(int); add2 = &add1; //add2是一个函数指针，所以add2用来承接一个函数的地址（函数取地址了）

void (* test)()的test 不等于 void* test()的test 前者test是一个指向返回值为空、无参数的函数的指针；后者test是一个返回值为void*、无参数的函数

add1与&add1

add1和add2（也就是&add1）的值一样，都是函数的起始地址，但是类型不一样，含义也不太相同。 add1的值是函数的首地址，它的类型是void (int) add2（也就是&add1）表示的是一个指向函数add1这个对象的指针，它的类型是void (*)(int) add1和add2（即&add1）所代表的地址值是一样的，但是类型不一样 为什么要强调这一点？ 因为在一些语言或者框架下，对于类型有比较严格的要求（比如Qt的connect函数），函数指针就必须是函数名取地址(&add1这种)，确保是诸如void (*)(int)这种类型，否则会报错。 C语言中要求没有这么严格，add和&add可以混用，比如add就可以作为下面函数指针数组的元素使用。

函数指针数组
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void (*p[5])(int, int);

p的变量类型是void (*[5])(int, int)，是一个数组，保存的元素的类型为void (*)(int, int)，是指向void (int, int)类型的指针，即指向返回值为空、两个参数为int的函数。 函数指针数组的使用：转移表 //例如用转移表来写一个计算器 #include <stdio.h> using namespace std; 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 (*p[5])(int, int) = {0, add, sub, mul, div};//转移表 //注意这里使用了add(int (int,int)类型)，而不是&add即int(*)(int,int)类型 //因为C语言对于这个不是很严格 while (input) { printf( "*************************n" ); printf( " 1:add 2:sub n" ); printf( " 3:mul 4:div 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); } else printf( "输入有误n" ); printf( "ret = %dn", ret); } return 0; }

指向函数指针数组的指针
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int (*(*p)[5]) (int);

p是一个指针，指向类型为int (*[5]) (int)的对象，该对象是一个数组，存储的元素类型为int (*)(int)，即函数指针。所以p是指向函数指针数组的指针

回调函数

如果一个函数B，其指针作为另一个函数A的参数，并再A中被调用了，那么B就称为回调函数。

回调函数不是直接就使用的，而是由其他函数作为参数传入后，在某个时期（比如放在顺序执行的某个位置或者满足某个特定的事件、条件）被这个函数调用的。也就是说，调用方先执行自己的语句，回过头来再调用这个函数，所以这个函数叫做“回调函数”

基本结构：

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#include <stdio.h>

typedef void (*Callback)(int);
//回调函数类型名称重命名

void claculateSum(int a, int b,Callback cb)
{
  	int sum = a   b;
  	cb(sum);
  	//调用回调函数，将结果传递给回调函数
}

char* printSum(int sum)//定义回调函数
{
  	printf("计算结果为：%dn",sum);
  	return "回调函数已调用n";
}

int main()
{
  	char *ret = caluculateSum(6, 2, printSum);
  	//调用calculateSum函数，并将printSum函数作为回调函数传递
  
  	printf("%sn", ret);
}

/*
预期结果：
8
回调函数已调用
*/
typedef的用法

typedef用来为某个类型起别名

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typedef char CHAR;
//为char类型起别名CHAR，这样就可以用CHAR来声明变量了
CHAR c = '1';

typedef一次可以为一个类型起多个别名

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typedef int antelope, bagel, mushroom;
//typedef为int取了三个别名
bagel i = 10;

typedef可以为数组起别名

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typedef int array[5];
//typedef为int [5]类型的数组取别名
array nums = {1, 2, 3, 4, 5};

由此可以看到，使用typedef取别名的时候，别名的位置就在变量名的位置上

typedef为函数指针取别名

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typedef void (*func) (int, int);
//为void (*)(int,int)类型取别名
void printAdd(int a, int b)
{
  	printf("%dn", a   b);
}

func = &printAdd;

typedef的主要好处 更好的代码可读性 typedef char* STRING; STRING name = "chenyujin";用STRING声明变量的时候，就可以轻易辨别该变量是字符串 为struct、union、enum等命令定义复杂的数据结构创建别名，从而便于引用 struct treenode{ //... } typedef struct treenode* TreeNode;TreeNode为struct treenode*的别名 也可以在struct定义数据写在一起 typedef struct treenode{ //... } *TreeNode;TreeNode为struct treenode*的别名 方便以后为变量更改类型 可移植性 某一个值在不同计算机上的类型，可能是不一样的。 int i = 100000;上面代码在32位整数的计算机没有问题，但是在16位整数的计算机就会出错。 C 语言的解决办法，就是提供了类型别名，在不同计算机上会解释成不同类型，比如int32_t。 int32_t i = 100000;上面示例将变量i声明成int32_t类型，保证它在不同计算机上都是32位宽度，移植代码时就不会出错。 这一类的类型别名都是用 typedef 定义的。下面是类似的例子。 typedef long int ptrdiff_t;typedef unsigned long int size_t;typedef int wchar_t;这些整数类型别名都放在头文件stdint.h，不同架构的计算机只需修改这个头文件即可，而无需修改代码。 因此，typedef有助于提高代码的可移植性，使其能适配不同架构的计算机。 简化类型声明 C 语言有些类型声明相当复杂，比如下面这个。 char (*(*x(void))[5])(void);typedef 可以简化复杂的类型声明，使其更容易理解。首先，最外面一层起一个类型别名。 typedef char (*Func)(void);Func (*x(void))[5];这个看起来还是有点复杂，就为里面一层也定义一个别名。 typedef char (*Func)(void);typedef Func Arr[5];Arr* x(void);上面代码就比较容易解读了。

  • x是一个函数，返回一个指向 Arr 类型的指针。
  • Arr是一个数组，有5个成员，每个成员是Func类型。
  • Func是一个函数指针，指向一个无参数、返回字符值的函数。

该部分参考自typedef 命令 - 《阮一峰《C 语言教程》》 - 书栈网 · BookStack

void*的用法

void*表示”任意类型的指针“，它可以接收任意类型的指针，而不必进行强制类型转换，经常用于作为回调函数中的参数类型，因为这样可以接受任何类型的指针了，包括各种类型的函数指针

当然，void* 不只可以用于回调函数，不知用于承接各种函数指针，void* 可以承接各种类型的指针，用于任何你想用的地方

void*可以直接和其他类型的指针比较存放的地址值是否相同

当要使用void*的时候，必须要进行强制类型转换，否则不知道这个指针究竟是什么类型的

这里要补充的是，承接和使用不同，一个是被赋值，一个是用与进行操作 double d_num = 3.145; void * d_point = &d_num;//承接 cout << *(double*)d_point << endl;//使用，此处是打印d_point指向的对象的值

void*和其他所有指针一样，可以通过NULL或nullptr来初始化，表示一个空指针

NULL和nullptr的区别，请见“编程日志”的C 目录下的“NULL和nullptr的区别”C _NULL和nullptr的区别

当void*作为函数的输入和输出时，表示可以接受和输出任意类型的指针

如果函数的参数或返回值可以是任意类型的指针，那么应声明其类型为void*

这里是不是和模版有点类似，模版是泛型编程，模版参数也是可以表示任意类型，只不过在使用的时候需要显式表明

指针 int 变量 函数 数组

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