【C语言】进阶指针

2024-03-01 09:01:11 浏览数 (2)

一、字符指针

例如下面代码,pc就是一个字符指针;"abcdef"是一个常量字符串,不能被修改,pb里面存的是该常量字符串的首字符’ a '的地址。

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			int main()
			{
			    char ch = 'w';
			    char *pc = &ch;
				char *pb = "abcdef";

			    *pc = 'w';
			    return 0;
			}

二、指针数组

首先,先来回忆一下数组的类型: 字符数组----存放字符的数组char arr[5]; 整型数组----存放整型的数组int arr[5];

所以,可以理解指针数组就是存放指针的数组; 存放字符指针的数组----字符指针数组char* arr[5]; 存放整型指针的数组----整型指针数组int* arr[5];

例如,下面代码int* arr[]是个整型指针数组;

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			int main()
			{
				int a = 10;
				int b = 20;
				int c = 30;
				int d = 40;
				int* arr[] = { &a,&b,&c,&d };
				int i = 0;
				for (i = 0; i < 4; i  )
				{
					printf("%d ", *(arr[i]));
				}
				return 0;
			}

三、数组指针

1.定义

整形指针 - 指向整型的指针

代码语言:javascript复制
			int a = 10;
			int* p = &a; 

字符指针 - 指向字符的指针

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			char ch = ' w ';
			char* pc = &ch;

数组指针 - 指向数组的指针;&arr取出的是整个数组的地址,pa首先和 * 结合是指针,这个指针指向大小为10的数组,数组中元素的类型是int.

[ ]的优先级要高于 * 号的,所以必须加上()来保证p先和*结合。

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

2. &arr和arr

数组名绝大部分情况下是数组首元素的地址 但是有2个例外: (1) sizeof(数组名) - sizeof内部单独放一个数组名的时候,数组名表示的整个数组,计算得到的是数组的总大小 (2) &arr - 这里的数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址,从地址值的角度来讲和数组首元素的地址是一样的,但是意义不一样

任何时候看到数组名都要先判断是不是上面两种例外,因为这会影响指针走的步长;例如下面代码:arr 1和&arr[0] 1都是向后跳过4个字节,它们的类型都是int*.

而&arr 的类型是: int(*)[10] ,是一种数组指针类型;数组的地址 1,跳过整个数组的大小,所以 &arr 1 相对于 &arr 的差值是40

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			int main()
			{
				int arr[10] = { 0 };
			
				printf("%pn", arr);		//int * 
				printf("%pn", arr 1);		//4
				
				printf("%pn", &arr[0]);	//int* 
				printf("%pn", &arr[0] 1);	//4
				
				printf("%pn", &arr);		//int(*)[10]
				printf("%pn", &arr 1);		//40
				int (*p)[10] = &arr;		//p是一个数组指针
				//int(*)[10]
				return 0;
			}

3. 数组指针的应用

参数是数组的形式

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			void print1(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");
				}
			}

参数是指针的形式

以下四种等价: printf("%d ", p[ i ][ j ]);

printf("%d ", * ( p[ i ] j)); //p[i]是第i行首元素的地址,加上j跳过一个整型,即找到下一个元素的地址,解引用就是下一个元素

printf("%d ", * (* (p i) j )); //*(p i)找到这一行的地址

printf("%d ", ( * (p i ))[ j ]);

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			void print2(int(*p)[5], int x, int y)
			{
				int i = 0;
				for (i = 0; i < x; i  )
				{
					int j = 0;
					for (j = 0; j < y; j  )
					{
						//以下四种等价
						//printf("%d ", p[i][j]);
						//printf("%d ", *(p[i]   j));
						//printf("%d ", *(*(p   i) j));      //*(p   i)找到这一行的地址
						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} };
				print1(arr,3,5);
				printf("n");
				print2(arr, 3, 5);
				return 0;
			}

注意: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,可以用数组指针来接收;这里二维数组的初始化要用两个{}初始化.

解读代码:

代码语言:javascript复制
			int arr[5];              arr是一个5个元素的整型数组
			int* parr1[10];          parr1是一个数组,数组有10个元素,每个元素的类型是int,parr1是指针数组
			int(*parr2)[10];         parr2是一个指针,该指针指向了一个数组,数组有10个元素,每个元素的类型都是int,parr2是数组指针
			int(*parr3[10])[5];([]的优先级比*高,所以parr3先和[]结合成数组)parr3是一个数组,该数组有10个元素,每个元素是一个数组指针,该数组指针指向的数组有5个元素,每个元素是int

四、数组传参和指针传参

1. 数组传参

(1)一维数组传参(以下都可以)

代码语言:javascript复制
			void test(int arr[])
			{}
			
			void test(int arr[10])
			{}
			
			void test(int* arr)
			{}
			
			void test2(int *arr[20])
			{}
			
			void test2(int **arr)
			{}
			
			int main()
			{
				int arr[10] = { 0 };
				int arr2[20] = { 0 };
				test(arr);
				test2(arr2);
				return 0;
			}

(2)二维数组传参(以下都可以)

二维数组传参,如果用指针接收,传过去的是第一行的地址,形参就应该是数组指针.

代码语言:javascript复制
			void test(int arr[3][5])
			{}
			
			void test1(int arr[][5])
			{}
			
			void test2(int (*arr)[5])
			{}
			
			int main()
			{
				int arr[3][5] = { 0 };
				test(arr);//二维数组传参
				test1(arr);
				return 0;
			}

2. 指针传参

二级指针传参(以下都可以)

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			void test(char ** p)
			{}
			//以下的都可以传上来
			int main()
			{
				char c = 'b';
				char* pc = &c;
				char** ppc = &pc;
				char* arr[10];
				test(&pc);
				test(ppc);
				test(arr);
				return 0;
			}

五、函数指针

函数指针:指向函数的指针(存放函数地址的指针) 其中,函数名和&函数名都是函数的地址,没有区别.

(1)下面的int (*pa)(int, int)就是一个函数指针,pa先和 * 结合成一个指针,指针指向一个函数,函数类型都是int,返回类型是int;其中int( * )(int,int)是一个函数指针类型;

代码语言:javascript复制
			int Add(int x, int y)
			{
				return x   y;
			}
			
			int main()
			{
				int a = 10;
				int b = 20;
				printf("%pn", &Add);            //&函数名和函数名都是函数的地址
				printf("%pn", Add);
			
				int (*pa)(int, int) = Add;      //把Add函数的地址存到pa里面去(指针指向一个函数,函数类型是int,返回类型是int)
				printf("%dn", (*pa)(2, 3));    //调用函数
				return 0;
			}

(2)

代码语言:javascript复制
			void Print(char* str)
			{
				printf("%sn", str);
			}
			
			int main()
			{
				void (*p)(char*) = Print;       //把Print函数的地址存到p里
				(*p)("hello world");            //调用函数
			
				return 0;
			}

(3)解读代码:

代码1:void(* signal(int, void(*)(int)))(int);

signal是一个函数声明; signal函数的参数有两个,第一个是int,第二个是函数指针,该函数指针指向的函数参数类型是int,返回类型是void;; signal函数的返回类型也是一个函数指针,该函数指针指向的函数的参数是int,返回类型是void;

代码2:(* ( void (*)() ) 0)();

这是一次函数调用; 将0强制类型转换为void (*)() 类型的函数指针; 这就意味着0地址处放着一个函数,函数没参数,返回类型是void; 调用0地址处的这个函数;

六、函数指针数组

1. 定义

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,函数指针数组的定义:int (*parr1[10])( );首先parr1和[ ]结合成数组,数组的内容是int ( * )() 类型的函数指针.

2. 函数指针数组的应用 - 转移表

计算器

代码语言:javascript复制
			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 = 0;
				int y = 0;
				int (*p[5])(int x, int y) = { 0,add,sub,mul,div };
				//                       下标:0,1, 2, 3,  4
				int input = 1;
				while (input)
				{
					printf("*************************n");
					printf(" 1:add             2:sub n");
					printf(" 3:mul             4:div n");
					printf("******  0:exit  ********n");
					printf("请选择:");
					scanf("%d", &input);
					if (input == 0)
					{
						printf("退出计算器n");
					}
					else if (input >= 1 && input <= 4)
					{
						printf("请输入两个数:n");
						scanf("%d %d", &x, &y);
						int ret = p[input](x, y);   //这里调用使用 (*p[input])(x, y)也可以
						printf("%dn", ret);
					}
					else
					{
						printf("输入有误,请重新输入n");
					}
					
				}
				return 0;
			}

七、指向函数指针数组的指针

ppfArr 是一个数组指针,指针指向的数组有四个元素; 指向的数组每个元素的类型是一个函数指针 int(* )(int ,int);

代码语言:javascript复制
			int main()
			{
				int arr[10] = { 0 };
				int(*p)[10] = &arr;
				int (*pfArr[4])(int, int);  //pfArr是一个数组--函数指针的数组
				int (*(*ppfArr[4]))(int, int) = &pfArr;  //ppfArr是一个指向函数指针数组的指针
			
				return 0;
			}

八、指针和数组的练习

数组和指针:

数组 - 能够存放一组相同类型的元素,数组的大小取决于数组的元素个数和元素类型

指针 - 地址/指针变量 ,大小是4/8个字节

数组是数组,指针是指针,二者不等价

数组名是数组首元素的地址,这个地址就可以存放在指针变量中 我们就可以使用指针来遍历数组

数组名 大部分情况下数组名是数组首元素的地址 但是有2个例外:

sizeof(数组名) - 数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小 &数组名 - 数组名表示整个数组,取出的是数组的地址

只要是看见数组名,首先判断是不是上面两个例外;

1. 一维数组

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			int a[] = {1,2,3,4};
			printf("%dn",sizeof(a));			// 16
			//sizeof(a)就是数组名单独放在sizeof内部,计算的数组总大小,单位是字节
			printf("%dn",sizeof(a 0));			// 4/8
			//a 0 是数组首元素的地址
			printf("%dn",sizeof(*a));			// 4/8
			//首元素的地址
			printf("%dn",sizeof(a 1));			// 4/8
			//a是数组首元素的地址 -- int*;a 1 跳过1个整型, 是第二个元素的地址
			printf("%dn",sizeof(a[1]));		// 4
			//一个整型的大小
			printf("%dn",sizeof(&a));			// 4/8
			//&a - 取出的是整个数组的地址,但是数组的地址也是地址,是地址大小就是4/8字节
			printf("%dn",sizeof(*&a));			// 16
			//四个整型的大小
			printf("%dn",sizeof(&a 1));		// 4/8
			//&a -->  int (*)[4],&a 1 跳过一个数组
			printf("%dn",sizeof(&a[0]));		// 4/8
			//取出首元素的地址
			printf("%dn",sizeof(&a[0] 1));		// 4/8
			//第二个元素的地址

2. 字符数组

(1)char arr[] = { ‘a’,‘b’,‘c’,‘d’,‘e’,‘f’ };

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				printf("%dn", strlen(arr));
				//随机值,因为不知道的位置
				printf("%dn", strlen(arr   0));
				//随机值
				//printf("%dn", strlen(*arr));
				//非法访问
				//printf("%dn", strlen(arr[1]));
				//'b' - 98 当成地址,形参非法访问
				printf("%dn", strlen(&arr));
				//随机值
				printf("%dn", strlen(&arr   1));
				//随机值
				printf("%dn", strlen(&arr[0]   1));
				//随机值
			 
				printf("%dn", sizeof(arr));//6
				printf("%dn", sizeof(arr   0));
				//arr 0是数组首元素的地址 4/8
				printf("%dn", sizeof(*arr));
				//*arr是首元素的,计算的是首元素的大小 1
				printf("%dn", sizeof(arr[1]));//1
				printf("%dn", sizeof(&arr));
				//&arr是数组的地址 4/8
				printf("%dn", sizeof(&arr   1));
				//&arr   1跳过一个数组后的地址,4/8
				printf("%dn", sizeof(&arr[0]   1));
				//4/8 第二个元素的地址

(2)char arr[] = “abcdef”;//[a b c d e f ]

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				printf("%dn", strlen(arr));//6
				printf("%dn", strlen(arr   0));//6
				
				//printf("%dn", strlen(*arr));//err
				//printf("%dn", strlen(arr[1]));//err
				
				printf("%dn", strlen(&arr));//6
				//&arr - char (*)[7]
				
				printf("%dn", strlen(&arr   1));//随机值
				printf("%dn", strlen(&arr[0]   1));//5
			
				printf("%dn", sizeof(arr));//7
				printf("%dn", sizeof(arr   0));//4/8
				
				printf("%dn", sizeof(*arr));//*arr -是数组首元素 1
				//arr[0]   *(arr 0)
				//int sz = sizeof(arr)/sizeof(*arr);
				//int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
			
				printf("%dn", sizeof(arr[1]));//1
				printf("%dn", sizeof(&arr));
				//数组的地址,是地址就是4 / 8
				printf("%dn", sizeof(&arr   1));//4 / 8
				printf("%dn", sizeof(&arr[0]   1));//4 / 8

(3)char* p = “abcdef”;

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			printf("%dn", strlen(p));		//6
			printf("%dn", strlen(p   1));	//5
			//p 1是'b'的地址 
			//printf("%dn", strlen(*p));//err
			//printf("%dn", strlen(p[0]));//err
			
			printf("%dn", strlen(&p));//随机值
			printf("%dn", strlen(&p   1));//随机值
			printf("%dn", strlen(&p[0]   1));
		
		
			printf("%dn", sizeof(p));//4 / 8
			printf("%dn", sizeof(p   1));
			//'b'的地址,4/8
			printf("%dn", sizeof(*p));//1
			printf("%dn", sizeof(p[0]));
			//*(p 0)--'a' 1
			printf("%dn", sizeof(&p));//
			printf("%dn", sizeof(&p   1));
			printf("%dn", sizeof(&p[0]   1));
			//&p[0] 1是'b'的地址

3. 二维数组

代码语言:javascript复制
			printf("%dn", sizeof(a));//48 
			//a这个二维数组的数组名单独放在sizeof内部,计算整个数组的大小
			
			printf("%dn", sizeof(a[0][0]));
			//第一行第一个元素,4个字节
			
			printf("%dn", sizeof(a[0]));//16
			//a[0] 第一行的数组名,这时数组名单独放在sizeof内部了
			//计算的是数组的大小,单位是字节,16
			
			printf("%dn", sizeof(a[0]   1));//4
			//a[0]不是单独放在sizeof内部,a[0]表示的首元素的地址,即第一行第一个元素的地址 - &a[0][0]
			//a[0]   1 是第一行第2个元素的地址 &a[0][1]
			
			printf("%dn", sizeof(*(a[0]   1)));
			//a[0][1] 大小是:4个字节
			
			printf("%dn", sizeof(a   1));
			//a作为二维数组的数组名并非单独放在sizeof内部,所以表示首元素的地址
			//二维数组的首元素是第一行,这里的a就是第一行的地址---  int (*)[4]
			//a 1是跳过第一行,指向了第二行
			
			printf("%dn", sizeof(*(a   1)));//16
			//*(a 1)-->a[1]
			
			printf("%dn", sizeof(&a[0]   1));//4/8
			//&a[0]是第一行的地址
			//&a[0] 1是第二行的地址
			
			printf("%dn", sizeof(*(&a[0]   1)));//16  a[1]
			
			printf("%dn", sizeof(*a));//16 
			//*a - 就是第一行
			//*a -- *(a 0) -- a[0]
			printf("%dn", sizeof(a[3]));//16

sizeof不会真的改变()内的值,不会真的实现()内的表达式;

代码语言:javascript复制
			int a = 5;
			short s = 11;
			printf("%dn", sizeof(s = a   2));//2
			printf("%dn", s);//11

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