C语言:指针(2)
创始人
2024-11-16 00:32:24
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一.数组名

在了解数组名前我们先看一段代码

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

int *p = &arr[0];

根据我们上一篇学习的知识,我们知道&arr[0]是数组第一个元素的地址,这时我们再看另一段代码的运行结果。

#include  int main() { 	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]); 	printf("arr = %p\n", arr); 	return 0; }

我们发现&arr[0]和arr的地址是相同的,这是因为数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。

既然数组名是数组首元素(第一个元素)的地址那么我们再看这段代码 。

#include  int main() { 	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 	printf("%d\n", sizeof(arr)); 	return 0; }

 正常来说既然是首元素的地址,我们打印出来应该是4才对,但为什么却是是40呢?这是因为arr有两例外。

  • sizeof(数组名),sizeof中单独放数组名,这里的数组名表示整个数组,计算的是整个数组的大小, 单位是字节
  •  &数组名,这里的数组名表示整个数组,取出的是整个数组的地址(整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的) 

这时,我们还要看一段代码。

#include  int main() { 	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]); 	printf("arr = %p\n", arr); 	printf("&arr = %p\n", &arr); 	return 0; }

我们发现arr和&arr的地址依然是一样的,那么他们的区别是什么呢。

#include  int main() { 	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]); 	printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0] + 1);  	printf("arr = %p\n", arr); 	printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);  	printf("&arr = %p\n", &arr); 	printf("&arr+1 = %p\n", &arr + 1); 	return 0; }

根据这段代码我们可以看到&arr[0]+1和arr+1跳过了4个字节 ,但&arr+1跳过了40个字节。这是因为&arr是数组的地址,+1 操作是跳过整个数组的。

二.一维数组传参的本质

在之前的学习中我们知道数组是可以传递给函数的,那么我们来看一下这段代码。

#include  void test(int arr[])//或者void test(int* arr) { 	int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 	printf("sz2 = %d\n", sz2); } int main() { 	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 	int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 	printf("sz1 = %d\n", sz1); 	test(arr); 	return 0; }

我们发现这段代码是要在main()和test()函数中求数组元素的个数,正常来说个数应该为10,那么我们先来看一下结果。

我们发现在test()函数中我们算出的个数是1,而不是10 ,与我们想的并不一样,这是因为数组名是数组首元素的地址,在数组传参的时候,传递的是数组名,也就是说本质上数组传参传递的是数组首元素的地址。

所以在test()函数中sizeof(arr)=4.

结论:

数组传参传递的就是首元素地址

1.函数形参部分不会真实创建数组,那么就不需要数组大小。

2.函数形参部分应使用指针变量来接收 int* p

一维数组传参时

形参可以写为数组的方式,方便理解,方便使用。

形参也可以写成指针变量的方式--本质

三.使用指针访问数组 

#include  int main() { 	int arr[10] = { 0 }; 	 	int i = 0; 	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 	int* p = arr; 	for (i = 0; i < sz; i++) 	{ 		scanf("%d", p + i); 	} 	for (i = 0; i < sz; i++) 	{ 		printf("%d ", *(p + i)); 	} 	return 0;

一这段代码为例,我们先将数组首元素地址赋给指针变量p,再让p+i进行跳过,并进行赋值,最后在进行解引用达到输出的目的。 

四. 冒泡排序

冒泡排序的核心思想就是:两两相邻的元素进行比较。 

以从小到大排序为例,第一轮比较后,所有数中最大的那个数就会浮到最右边;第二轮比较后,所有数中第二大的那个数就会浮到倒数第二个位置……就这样一轮一轮地比较,最后实现从小到大排序。

#include void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数 { 	int i = 0; 	for (i = 0; i < sz - 1; i++) 	{ 		int j = 0; 		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) 		{ 			if (arr[j] > arr[j + 1]) 			{ 				int tmp = arr[j]; 				arr[j] = arr[j + 1]; 				arr[j + 1] = tmp; 			} 		} 	} } int main() { 	int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 }; 	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); 	bubble_sort(arr, sz); 	int i = 0; 	for (i = 0; i < sz; i++) 	{ 		printf("%d ", arr[i]); 	} 	return 0; }

五.二级指针 

本质:用来存放指针变量的地址。

#include  int main() { 	int a = 10; 	int* p = &a;//一级指针 	int** pa = &p;//二级指针 	return 0; }

二级指针的解引用

**pa通过*pa找到p,在对p进行解引用*p找到a.

六.指针数组

我们知道int arr[]是用来存放整形的数组,char arr[]是用来存放字符的数组,那么指针数组就是用来存放指针(地址)的数组。

表达形式为

int* arr[]

 指针数组模拟⼆维数组

#include  int main() { 	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 }; 	int arr2[] = { 2,3,4,5,6 }; 	int arr3[] = { 3,4,5,6,7 }; 	//数组名是数组⾸元素的地址,类型是int*的,就可以存放在parr数组中 	int* parr[3] = { arr1, arr2, arr3 }; 	int i = 0; 	int j = 0; 	for (i = 0; i < 3; i++) 	{ 		for (j = 0; j < 5; j++) 		{ 			printf("%d ", parr[i][j]); 		} 		printf("\n"); 	} 	 	return 0; }

七.字符指针变量

 在指针的类型中我们知道有⼀种指针类型为字符指针 char*

如果我们将字符串赋给指针变量就会形成字符指针变量

const char* pstr = "hello bit."

char arr[]="hello bit."

在我们将字符串赋给数组时arr数组是连续的空间,并且数组是可以改变的 .

char* p="hello bit."

在我们将字符串赋给字符指针变量时,字符串是常量字符串,常量字符串也是一段连续的空间,但常量字符串是常量,不能修改。

所以我们会在字符指针变量前用const修饰。

我们来看段代码

#include  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; } 

我们发现字符串str1和str2不等,str3和str4相等,这是因为str1和str2判断的是字符串首元素地址,但str1数组和str2数组 ,虽然内容相同但会开辟不同的空间,导致两者地址并不相同,所以str1!=str2,但字符指针变量由于字符串是常量字符串,并不能修改,所以计算机为了节省空间只会存在一个字符串,所以str3和str4的首地址相同,既str3==str4。

八.数组指针变量

整形指针变量:int * p存放的是整形变量的地址,能够指向整形数据的指针。

字符指针变量:char* p存放的是字符形变量的地址,能够指向字符形数据的指针。

那数组指针变量应该是:存放的应该是数组的地址,能够指向数组的指针变量。

形式

int (*p)[]=&arr

类型解析

int(*p)[10] = &arr;
|      |    |
|      |    |
|      |      p指向数组的元素个数
|       p是数组指针变量名
 p指向的数组的元素类型

本质:存放数组指针(地址)的变量

九.二维数组传参的本质

之前,当我们把一个二维数组传递给函数时我们会写成

void test(int a[3][5], int r, int c)

现在我们学习了指针,那么我们该如何用指针来传递二维数组呢?

首先我们知道二维数组其实可以看做是每个元素是一维数组的数组,也就是二维数组的每个元素是一个一维数组。那么二维数组的首元素就是第一行,是个一维数组。 而我们又知道数组传参传递的是数组首元素的地址。

那就意味着二维数组传参本质上也是传递了地址,传递的是第一行这个一维数组的地址。

一维数组的类型是 int []

数组指针类型就是 int(*)[]

 二维数组解引用

假设我们将第一行一维数组的地址的变量名称为p,那么我们p+i,就是查找第几行的一维数组,

*(p+i)就是一维数组的值,*(p+i)+j就是打印一维数组中的元素,如果我们这时让*(*(p+i)+j)就是打印二维数组的元素方法了。

举例

#include  void test(int(*p)[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 ", *(*(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} }; 	test(arr, 3, 5); 	return 0; } 

 

十.函数指针变量 

1.函数地址

通过前面的学习我们知道数组指针变量是用来存放数组地址的,那么函数指针变量应该是用来存放函数地址的,并通过地址能够调用函数的。既然数组名是数组的地址那么函数名就是函数的地址,当然也可以通过&函数名的方式获得函数的地址。

#include  void test() { 	printf("hehe\n"); } int main() { 	printf("test: %p\n", test); 	printf("&test: %p\n", &test); 	return 0; } 

 

既然得到了地址,我们就需要将其存放起来,这时我们就需要创建函数指针变量了。

形式

返回int类型,参数为int型的函数指针变量

int (*)(int int)

类型解析

int (*pf3) (int x, int y)
|         |      |
|         |      |
|         |      |  pf3指向函数的参数类型和个数的交代
|          函数指针变量名
pf3指向函数的返回类型

2. 函数指针变量的使用

我们将调用的函数赋给函数指针,在使用时*可以不写

#include  int Add(int x, int y) { 	return x + y; } int main() { 	int(*pf3)(int, int) = Add;  	printf("%d\n", (*pf3)(2, 3)); 	printf("%d\n", pf3(3, 5)); 	return 0; }

3. typedef 关键字

我们在写代码的时候可能会多次重复使用同一个类型,这样写起来十分的麻烦,这时我们就可以用

 typedef来解决这种问题。

typedef 是用来类型重命名的,可以将复杂的类型,简单化。

#include  //创建的类型要放在*旁边 typedef unsigned int uint; typedef int* prt_t; typedef int(*prt_s)[10]; typedef int(*prt_f)(int,int); int Add(int x, int y) { 	return x + y; } int main() { 	unsigned int a; 	uint n; 	uint m;  	int* a; 	prt_t b, n, m;//可以多次创建  	int arr[10]; 	int(*p)[10]=&arr; 	prt_s s = &arr;  	int (*pa)(int, int) = Add; 	prt_f m = Add;  	return 0; }

十一.函数指针数组 

我们在之前学习过整形指针数组,就是把整形地址放到数组里,字符指针数组,就是把字符地址放到数组里,那么,函数指针数组,就是把函数地址放到数组里。

形式

我们可以解释函数指针变量的形式来写出

函数指针变量 int (*)(int ,int)

我们这会想要创建的是数组,那么只要我们把指针的变量名设置为数组就可以了

举例

int (*pa[5])(int,int)={};

举例制作计算器 

#include  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; }

我们发现上面的代码在输入数字和打印方面会有许多相似的代码,十分冗余 ,这时我们就可以用我们的函数指针数组来优化它。

#include  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 = 0; 	int ret = 0; 	int (*pa[5])(int, int) = { 0,add,sub,mul,div }; 	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 >= 1 && input <= 4) 		{ 			printf("请输入操作数:"); 			scanf("%d %d", &x, &y); 			ret = (*pa[input])( x, y); 			printf("%d\n", ret); 		} 		else if (input == 0) 		{ 			printf("退出计算器\n"); 		} 		else 		{ 			printf("输入错误,请重新输入\n"); 		} 		 	} while (input); 	return 0; }

十二 .回调函数 

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。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,被调用的函数就是回调函数。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。

简单来说就是我们创建一个函数1,函数2,然后在主函数里将函数1的地址传递到函数2,在函数2里我们用函数指针类型来接收函数1的地址,然后在调用这个指针所指向的函数既arr1.这样就说被调用的函数(arr1)就是回调函数。

#include int Add(int x, int y) { 	return x + y; } void vol(int (*p)(int , int )) { 	int x = 0; 	int y = 0; 	scanf("%d %d", &x, &y); 	int ret = p( x,y); 	printf("%d ", ret); } int main() { 	vol(Add); }

将Add传到函数指针变量p里,再通过p(x,y)调用Add函数.

好了今天的分享酒店这里了,还请大家多多关注,我们下一篇见! 

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