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【C语言】指针(三)

17 人参与  2024年05月25日 17:26  分类 : 《关于电脑》  评论

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一、字符指针

1.1 ❥ 使用场景

1.2 ❥ 有关字符串笔试题

二、数组指针

2.1 ❥ 数组指针变量

2.2 ❥ 数组指针类型

2.3 ❥ 数组指针的初始化

三、数组指针的使用

3.1 ❥ 二维数组和数组名的理解

3.2 ❥ 二维数组传参

四、函数指针

4.1 ❥ 函数的地址

4.2 ❥ 函数指针变量

4.3 ❥ 函数指针变量的使用

五、函数指针数组

六、转移表


一、字符指针

字符指针:指向字符的指针 

1.1 ❥ 使用场景

【使用场景一】

#include <stdio.h>int main(){char c = 'w';char* pc = &c;*pc = 'x';printf("%c\n", *pc);return 0;}

【使用场景二】

#include <stdio.h>int main(){char* p = "abcdef";//这里把首字符a的地址赋给了变量pprintf("%s\n", p);return 0;}

注意

这里printf中%s的格式逻辑是:从给定的地址处开始,逐个向后输出字符,直到遇见结束标记\0为止。解引用的操作符在printf函数内部造成。

如果由用户解引用,那printf函数将只能拿到单个字符,反而无法实现功能。

易错点1:

场景二中如果修改*p的值,代码就会报错。报错类型如下:

原因:

"abcdef"是个常量字符串。

常量字符串的意思是:这个字符串本身是不能被更改的。

而这个*p没有被限制,它其实是可以去改变后面的字符串的,所以char* p="abcdef"; 报警告是正常的。

防止方法:在char*p 前加const

易错点2:

不能解引用p,解引用打印的是一个字符,一个字符不能用%s打印。

char* p = "abcdef";printf("%s", *p);//error

以下是将字符串放在数组里面:

char arr[] = "abcdef";

而数组的内容是可变的。

1.2 ❥ 有关字符串笔试题

#include <stdio.h>int main(){char arr1[] = "hello";char arr2[] = "hello";const char* p1 = "hello";const char* p2 = "hello";if (arr1 == arr2)printf("arr1=arr2\n");elseprintf("arr1!=arr2\n");if (p1 == p2)printf("p1=p2\n");elseprintf("p1!=p2\n");return 0;}

运行结果如下:

原因如下:

arr1!=arr2

我们知道:arr1和arr2是数组首元素的地址,这两个数组是两块独立的内存空间,它们只是存储的内容相同,都是hello字符串。

p1=p2

这里的p1和p2指向的是同一个常量字符串。c/c++会把常量字符串存储到一个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,它们实际会指向同一块内存(代码段中)。arr1,arr2,p1,p2都是放在栈区,指向的hello(常量字符串)是放在代码段。

二、数组指针

整型指针:存放整型变量的地址,能够指向整型数据的指针

浮点型指针:存放浮点型变量的地址,能够指向浮点型数据的指针

数组指针:存放数组的地址,指向数组的指针

2.1 ❥ 数组指针变量

看下面两行代码,p1,p2分别是什么?

int* p1[10];int(*p2)[10];
p1是指针数组

p1是数组名,该数组里存放了10个元素,每个元素是int*类型

p2是数组指针

因为p2先和*结合,说明p是一个指针变量,然后指向一个大小为10个整型的数组,所以p是一个指针,指向一个数组,所以叫数组指针。

注意:

[ ]的优先级要高于*号,所以必须加上()来保证p先和*结合。int(*p2)[10];里面的*不是解引用的意思,这颗星就代表是指针,只有前面不加类型的时候才是解引用。

2.2 ❥ 数组指针类型

去掉指针变量名就是指针(变量)的类型。

看如下代码:

它们跳过的字节不同就是因为他们的类型不同导致。

注意:

一个指针是否是野指针取决于你是否用它。这个指针虽然指向这里,但是没有产生坏的结果。只要不使用它就没关系。虽然它指向的空间不属于“我”,但是它并不危险。

2.3 ❥ 数组指针的初始化

数组指针存放的是数组的地址。

所以初始化的时候要给整个数组的地址。代码如下:

注意:

[ ]里的元素个数不能省略,不然编译器会自动认为是数组元素个数为0

三、数组指针的使用

3.1 ❥ 二维数组和数组名的理解

首先我们来理解一下二维数组及其数组名:

在c语言中,只有一维数组(N维数组的元素是数组),数组名作为指针时永远指向第一个元素。

如:

数组a[3];  *a=a[0]数组a[3][4];  *a=a[0]   只不过这时候a[0]又是一个数组。

这时候的a[0]又是指向它自己元素的第一个元素,又有 *a[0]=a[0][0]

这种方式可以推广到N维数组,所有数组直接对数组名取地址(如:&a),得到的指针指向该数组,而不是指向第一个元素。注意这点区别。

举个例子:  int board[3][4];

board:一维数组的地址。

二维数组的数组名,数组名就是首元素地址。我们知道,可以把一维数组看作二维数组的元素。所以,board就是一维数组的地址。

&board:取出的是整个二维数组的地址。

board[0]:第一行第一个元素的地址。

解引用,相当于拿到第一行数组的数组名,也就是首元素地址,即第一行第一个元素的地址。

board[0]=*board=&board[0][0]

&board[0]:第一行的地址。

board=&board[0]

3.2 ❥ 二维数组传参

清楚了上面的概念之后,我们来看下面一段代码:

之前二维数组传参时,形参部分用的是数组接收。

#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;}

发现:实参arr是数组名,通过刚才的分析,直到数组名是首元素地址,首元素地址就是第一行的地址,也就是一维数组的地址,那么它的类型就是数组指针类型。

那么实参就可以写成数组指针的形式,代码如下:

#include <stdio.h>void test(int(*p)[5], int r, int c)//数组指针{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < r; i++){for (j = 0; j < c; j++){printf("%d ", *(*(p + i) + j));//指针解引用}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;}

问题:为什么*(p+i) 跳过的是一行数组?

回答:

数组的类型决定了它+1跳过几个字节。

p的类型是:int(*)[5];

p是指向一个整型数组的,数组5个元素 int [5]

p+1 :跳过一个5个int元素的数组

四、函数指针

函数指针:存放函数的地址,指向函数的指针

4.1 ❥ 函数的地址

函数是否有地址呢?我们来测试一下:

由测试结果可知:函数存在地址,取&函数名函数名拿到的都是函数的地址。

4.2 ❥ 函数指针变量

我们通过函数指针来存储函数的地址。

int (*pf) (int x, int y) = &Add;int (*pf) (int , int ) = Add;//xy可以省略,只写类型
地址要存起来,放到(指针)变量里去。pf是变量名,*pf说明是指针,指向的是函数,所以加上括号()。函数的参数是int (参数名写不写无所谓,只要类型交代清楚即可),函数的返回值类型也是int。
int (*pf) (int x, int y)|      |    ------------|      |        ||      |        pf指向函数的参数类型和个数的交代|       函数指针变量名pf指向函数的返回类型int (*) (int x, int y) //pf函数指针变量的类型

4.3 ❥ 函数指针变量的使用

通过函数指针调用指针指向的函数。

代码如下:

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

把函数的地址存到pf里,通过解引用pf找到函数,找到这个函数要调用这个函数,调用函数需要传参,所以();(传参),传2,3。这样的话它会把2和3相加,得到5。

问题一:为什么*pf必须带上括号()呢?

回答:因为假如不带上括号,调用返回5,就会对5进行解引用。

问题二:为什么能写成pf(2, 3)这种形式?

回答:在C语言里,pf前的*其实是个摆设,可以不写,也可以写多个。

这是个技术细节问题,不涉及到语法原则,从不同的思考角度出发,观点会略有不同,但不影响C语言实践,初学者也不必过多纠结。

应用:通过函数指针的方式进行调用

#include <stdio.h>int Add(x, y){return x + y;}void cale(int(*pf)(int,int)){int a = 3;int b = 5;int ret = pf(a, b);printf("%d\n", ret);}int main(){cale(Add);return 0;}

这里的cale没有直接调用Add函数,而是通过函数指针的方式进行调用。

五、函数指针数组

函数指针数组:把一个函数的地址存放到一个数组中。

是个函数指针类型的数组。

去掉 函数名+[ ] 就是该数组的类型。

int (*parr[3])( );

解释:parr先和[ ]结合,说明parr是数组,数组的内容是int(*)()类型的函数指针。

当对函数指针数组进行初始化的时候,后面初始化的可以省略掉数组的大小,它会根据后面初始化的内容来确定数组的大小。

例如:

int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; int(*p[])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };

六、转移表

使用了函数指针数组,避免大篇幅地修改内容;也可实现跳转的功能。

所以函数指针数组也叫:转移表。

计算机的一般实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#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;}


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