我与C语言二周目邂逅vlog——6.指针

hope kc

发布于 2024-09-23 19:05:07

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代码可运行

1. 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* ：

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

还有⼀种使⽤⽅式如下：

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;
}

代码 const 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。《剑指offer》中收录了⼀道和字符串相关的笔试题，我们⼀起来学习⼀下：

#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;
}

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相同。

2. 数组指针变量

下⾯代码哪个是数组指针变量？

int *p1[10]; int (*p2)[10];

数组指针变量：

int (*p)[10];

解释：p先和*结合，说明p是⼀个指针变量，然后指针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。

2.1数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是⽤来存放数组地址的，那怎么获得数组的地址呢？就是我们之前学习的 &数组名。

int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址，就得存放在数组指针变量中，如下：

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

3. 函数指针变量

3.1 函数指针变量的创建

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

输出结果如下：

test: 005913CA &test: 005913CA

函数是有地址的，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。

void test()
{
 printf("hehe\n");
}
void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)()= test;
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}
int(*pf3)(int, int) = Add;
int(*pf3)(int x, int y) = &Add;//x和y写上或者省略都是可以的

3.2 函数指针变量的使⽤

通过函数指针调⽤指针指向的函数。

#include <stdio.h>
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;
}

3.3 typedef

typedef是⽤来类型重命名的，可以将复杂的类型，简单化。

对于数组指针和函数指针稍微有点区别：

⽐如我们有数组指针类型 int(*)[5] ,需要重命名为 parr_t ，那可以这样写：

typedef int(*parr_t)[5];//新的类型名必须在*的右边

函数指针类型的重命名也是⼀样的，⽐如，将 void(*)(int) 类型重命名为 pf_t ,就可以这样写：

typedef void(*pfun_t)(int);//新的类型名必须在*的右边

4. 函数指针数组

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[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];

5. 回调函数是什么？

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，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。

/使⽤回调函数改造前 
#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");
 break;
 default:
 printf("选择错误\n");
 break;
 }
 } while (input);
 return 0;
}

/使⽤回到函数改造后 
#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;
}

void calc(int(*pf)(int, int))
{
 int ret = 0;
 int x, y;
 printf("输⼊操作数：");
 scanf("%d %d", &x, &y);
 ret = pf(x, y);
 printf("ret = %d\n", ret);
}

int main()
{
 int input = 1;
 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:
 calc(add);  //并非直接调用add，为回调函数
 break;

 case 2:
 calc(sub);
 break;

 case 3:
 calc(mul);
 break;

 case 4:
 calc(div);
 break;

 case 0:
 printf("退出程序\n");
 break;

 default:
 printf("选择错误\n");
 break;
 }
 } while (input);
 return 0;
}

6. qsort使⽤举例

6.1 使⽤qsort函数排序整型数据

#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);//需要强制转换类型，因为原来是void*
                                    //这里是升序，如需降序则调换p1,p2位置即可

}
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;
}

6.2 使⽤qsort排序结构数据

struct Stu //学⽣
{
 char name[20];//名字 
 int age;//年龄 
};

//假设按照年龄来⽐较 
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
 return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

//strcmp - 是库函数，是专⻔⽤来⽐较两个字符串的⼤⼩的 
//假设按照名字来⽐较 
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
 return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

//按照年龄来排序 
void test2()
{
 struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
 int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
 qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
}

//按照名字来排序 
void test3()
{
 struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
 int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
 qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main()
{
 test2();
 test3();
 return 0;
}

四个参数：

1.所传数组的地址 2.元素个数 3.元素类型 4.自己写的比较函数的函数指针

着重介绍4.int (*compar)(const void*,const void*)

他的作用是将传进来的两个参数进行比较，如果参数p1<参数p2，则返回一个小于0的数，如果参数p1=参数p2,则返回0；如果参数p1>p2，则返回一个大于0的数。
注意！compar()函数的作用仅仅是比较两个参数的大小，并通过返回值的形式告诉qsort()函数比较的结果，在运行期间是不能更改参数1或参数2的值的，所以为保险起见，我们可以给两个参数前加上const修饰，来使参数指向的数值无法改变。