C语言——指针进阶

本章重点

1. 字符指针
2. 数组指针
3. 指针数组
4. 数组传参和指针传参
5. 函数指针
6. 函数指针数组
7. 指向函数指针数组的指针
8. 回调函数
9. 指针和数组面试题的解析

1. 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*

int main()
{
char ch = 'w';
char *pc = &ch;
*pc = 'w';
return 0;
}

还有一种方式是

int main()
{
const 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;
}

这样就能完整打印整个字符串了。
但是我们不是把整个字符串放到pstr，而是放了字符串首元素的地址。

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。

下面看一道笔试题。

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

我们运行起来的结果是什么呢，让我们看一下编译器给的结果吧。

这里原因是我们第一个是数组，数组创造会开辟空间的，而开辟的是两个不同的空间，这样他们的地址肯定也是不同的，而第二个为什么相同呢，首先我们的hello bit.是常量字符串，只给常量字符串开辟了空间所以str3和str4是指向同一个空间的，这样的话地址是相同的，我们这道题其实就是比较他们的地址是不是相同的。我们也可以通过调试来看到我们想要的结果。

这样就很明显的可以看出我们给数组的时候是重新分配空间的。

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。

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 10;int* p = &a;int* ps = &a;return 0;
}

其实就是和上面这个代码一样的效果，这样大家可能就好理解了。
2. 指针数组

在我们学这个的时候，大家经常搞混，一下子字符数组，一下字指针数组，还有数组指针，其实我们只要抓住它是什么就可以解决好多问题，比如数组指针，他就是指向数组的指针，那相反的话，指针数组就是存放指针的数组。

在《指针》章节我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。
这里我们再复习一下，下面指针数组是什么意思？

int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组

3. 数组指针
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。

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

首先p1先和括号联系，在和联系，那表示的意思就是指针数组，元素个数是10个。
p2就是先和联系，在和[]联系，那就是代表指向数组的指针。

//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

3.2 &数组名VS数组名
这个内容其实我们在之前就讲过好几次了，数组名是首元素的地址，除了两个特例之外，一个是&，一个是sizeof，这两个代表整个数组。

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

看上面这个例子。

我们可以看到他们的内容虽然是一样的，但是效果就是不同，让我们来看看他们+1的结果。

很明显不一样了，这是因为取出地址+1是跳过整个数组。

实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。（细细体会一下）
本例中 &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（16进制是28）40，刚刚好整个数组。

3.3 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。

#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;
}

我们用数组指针来打印数组。

#include<stdio.h>
void print_arr(int(*arr)[5], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;for (j = 0; j < col; 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} };print_arr(arr, 3, 5);return 0;
}

学了指针数组和数组指针我们来一起回顾并看看下面代码的意思：

int arr[5];
int *parr1[10];
int (*parr2)[10];
int (*parr3[10])[5];

第一个就是存放int 类型的数组。
第二个就是存放int的数组，指针数组。
第三个就是我们数组指针。
第四个parr3先和[10]结合，然和在和结合，所以parr3它的意思就是指向数组的数组指针

画个图让大家更好的理解

4. 数组参数、指针参数

在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？

4.1 一维数组传参

那我们看上面的传参那些结果是正确的吧
从上往下，第一个数组传参，以数组的形式接收，肯定对，其实它的本质就是int* arr，
下一个[]中的参数其实没有意义，甚至可以乱写，所以也对，
第三个就是我们说i的本质。
那我们再看看下面的指针数组传参是怎样的。
第四个也是对，我们以数组的形式来接收。
第五个也是对的，我们认为后一个*表示的是它是一个指针，指向的内容是是int 的，也可以认为arr是属于int*
4.2 二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok？
{}
void test(int arr[][])//ok？
{}
void test(int arr[][5])//ok？
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int *arr)//ok？
{}
void test(int* arr[5])//ok？
{}
void test(int (*arr)[5])//ok？
{}
void test(int **arr)//ok？
{}
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}

那再让我们来看看这个二维数组传参。
我直接写代码里面了，这样看起来就能一一对应

void test(int arr[3][5])//ok？二维数组传参用二维数组接收，肯定没问题
{}
void test(int arr[][])//ok？这个不行，因为我们后面的列必须有参数
{}
void test(int arr[][5])//ok？可以
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int *arr)//ok？不行
{}
void test(int* arr[5])//ok？不行
{}
void test(int (*arr)[5])//ok？可以
{}
void test(int **arr)//ok？不行
{}
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}

我们上面讲过二维数组的传参，所以判断起来就快一点了

4.3 一级指针传参
其实对于这个问题，我们只要掌握一个诀窍就可以了，一级指针传用一级指针接收，二级指针传参用二级指针来接收，但是一级指针的地址得用二级指针来接收。

#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d\n", *(p+i));
}
}
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p = arr;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
//一级指针p，传给函数
print(p, sz);
return 0;
}

思考 当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

void test1(int *p)
{}
//test1函数能接收什么参数？
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数？

void test1(int *p)
{}
//test1函数能接收什么参数？
可以是一维数组的数组名，可以是一个常量的地址，可以是一级指针
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数？
字符指针，字符数组的数组名，一个字符的地址

4.4 二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
printf("num = %d\n", **ptr);
}
int main()
{
int n = 10;
int*p = &n;
int **pp = &p;
test(pp);
test(&p);
return 0;
}

当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

void test(char **p)
{ }
int main()
{
char c = 'b';
char*pc = &c;
char**ppc = &pc;
char* arr[10];
test(&pc);
test(ppc);
test(arr);//Ok?
return 0;
}

5. 函数指针

我们先看一下下面的代码

#include <stdio.h>
void test()
{
printf("hehe\n");
}
int main()
{
printf("%p\n", test);
printf("%p\n", &test);
return 0;
}

我们看看地址输出的是什么

其实地址是一样的，我们函数加取地址其实和没加一样，都是对的
输出的是两个地址，这两个地址是 test 函数的地址。
那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？
下面我们看代码

void test()
{
printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2();

pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无参
数，返回值类型为void。

其实函数的指针和我们数组指针特别相似，我们下面看两个特别有趣的代码，有点难度，但是有趣

//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

那我们先看第一代码，先给结论，在0这个地址给了一个函数指针，没有返回类型，参数也没有
我们0之前有个大括号，这明显就是强制类型转换，在0这个地址放一个函数指针的类型，然后调用这个函数

下一个是signal这个指针。
我们拆分开来signal(int , void()(int))，先看这个，是一个函数，函数第一个参数是int 第二个参数是一个函数指针，类型就是void()(int)，然后在看signal外面有一个*，代表就是一个指针，返回是void 参数是int 其实本质上就是一个函数指针。

typedef void(*pfun_t)(int);
pfun_t signal(int, pfun_t);

也可以这样写。
今天的分享就到这里，我们下次见！！！！