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【C语言】指针进阶

news 来源：原创 2025/4/20 8:45:34

一、字符指针

二、指针数组

三、数组指针

四、数组指针的使用

五、函数指针数组

六、指向函数指针数组的指针

七、回调函数

我们知道了指针的概念：

1. 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。

2. 指针的大小是固定的 4/8 个字节（ 32 位平台 /64 位平台）。

3. 指针是有类型，指针的类型决定了指针的 +- 整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。

4. 指针的运算。

本章节我们来讨论指针的高阶用法

一、字符指针

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
{
    char* pstr = "hello bit.";//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 char* pstr = "hello bit." ; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr 里

了，但是 / 本质是把字符串 hello bit. 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。

😍那就有可这样的面试题：

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
    char *str3 = "hello bit.";
    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;
}

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 不同。

二、指针数组

在初识指针我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。

三、数组指针

😀 数组指针的定义

🫡 数组指针是指针？还是数组？

答案是：指针。

整形指针:int * pint ; 能够指向整形数据的指针.浮点型指针: float * pf ; 能够指向浮点型数据的指针. 那数组指针应该是：能够指向数组的指针。

😐下面代码哪个是数组指针？

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？

解释：

int ( * p )[ 10 ];

// 解释： p 先和 * 结合，说明 p 是一个指针变量，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。

& 数组名 VS 数组名

对于下面的数组:

int arr[10];

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", &arr);
	return 0;
}

运行结果如下:

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。

四、数组指针的使用

🫡那数组指针是怎么使用的呢？

😀既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。

看代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
    //但是我们一般很少这样写代码
    return 0;
}

一个数组指针的使用：

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}
void print_arr2(int (*arr)[5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}
int main()
{
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   print_arr1(arr, 3, 5);
    //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
    //可以数组指针来接收
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}

五、函数指针数组

🫡数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那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[10]])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];

😐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。

函数指针数组的用途： 转移表

例子：（计算器）

#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("*************************\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");
			breark;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

六、指向函数指针数组的指针

指向函数指针数组的指针是一个指针指针指向一个数组，数组的元素都是函数指针 ;

如何定义？

void test(const char* str)
{
	printf("%s\n", str);
}
int main()
{
	//函数指针pfun
	void (*pfun)(const char*) = test;
	//函数指针的数组pfunArr
	
	void (*pfunArr[5])(const char* str);
	pfunArr[0] = test;
	//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArr
	void (*(*ppfunArr)[10])(const char*) = &pfunArr;
	return 0;
}

七、回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

qsort 函数的使用：

#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    int i = 0;
    
    qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
    for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
   {
       printf( "%d ", arr[i]);
   }
    printf("\n");
    return 0;
}

😀使用回调函数，模拟实现 qsort （采用冒泡的方式）。

#include<stdio.h>
int int_cmp(const void * p1, const void * p2)
{
  return (*( int *)p1 - *(int *) p2);
}
void _swap(void *p1, void * p2, int size)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i< size; i++)
   {
        char tmp = *((char *)p1 + i);

       *(( char *)p1 + i) = *((char *) p2 + i);
       *(( char *)p2 + i) = tmp;
   }
}
void bubble(void *base, int count , int size, int(*cmp )(void *, void *))
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i< count - 1; i++)
   {
       for (j = 0; j<count-i-1; j++)
       {
            if (cmp ((char *) base + j*size , (char *)base + (j + 1)*size) > 0)
           {
               _swap(( char *)base + j*size, (char *)base + (j + 1)*size, size);
           }
       }
   }
}
int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    //char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
    int i = 0;
    bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof (int), int_cmp);
    for (i = 0; i< sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
   {
       printf( "%d ", arr[i]);
   }
    printf("\n");
    return 0;
}