【C语言】指针的进阶1

╰+攻爆jí腚メ 2023-10-14 13:10 10阅读 0赞

#### 指针进阶 ####

*  1. 字符指针
 *  2. 数组指针
 *   *  2.1 数组指针的定义
     *  2.2 &数组名VS数组名
     *  2.3 数组指针的使用
 *  3. 数组传参和指针传参
 *   *  3.1 一维数组传参
     *  3.2 二维数组传参
     *  3.3 一级指针传参
     *  3.4 二级指针传参
 *  4. 函数指针

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。指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。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。

## 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 = 'a';
    	char *p = &ch;
    	*pc = 'b';
    	return 0;
    }

请看下面的这段代码

int main()
    {
        
    	const char* p = "hello world";
    	printf("%s\n", p);
    	printf("%c\n", *p);
    	return 0;
    }

这里是把一个字符串放到p指针变量里了吗？  
![在这里插入图片描述][890fe8d9561247e0864635bb81f9b19d.png]

其实并不是，后面的常量字符串的地址其实就是首字母的地址，本质上就是把首字母h的地址给了p，其实就是p指向了这个常量字符串。

> 代码const char\* p = “hello world”;特别容易让我们以为是把字符串 hello world放到字符指针 p 里了，但是本质是把字符串 hello world首字符的地址放到了p中。其实就是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 p中。

请看下面这道题

int main()
    {
        
    	char str1[] = "hello world";
    	char str2[] = "hello world";
    	const char* str3 = "hello world";
    	const char* str4 = "hello world";
    	if (str1 == str2)
    		printf("str1和str2相同\n");
    	else
    		printf("str1和str2不相同\n");
    	if (str3 == str4)
    		printf("str3和str4相同\n");
    	else
    		printf("str3和str4不相同\n");
    	return 0;
    }

这里最终输出的是：  
![在这里插入图片描述][cee503147ce54940a3a3ed30ef05f2ea.png]

虽然str1和str2里存的内容一样，但是str1和str2是两个不同的字符数组，地址不一样，虽然str3和str4是两个不同的字符指针，但是它们都指向同一块地址，str3和str4里存的地址是一样的。

> 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 ##

### 2.1 数组指针的定义 ###

如果一个指针指向了数组，我们就称它为数组指针。  
我们也可以定义一个指向数组的指针，例如：

int arr[] = {
         9, 15, 10, 8, 2 };
    int *p = arr;

arr 本身就是一个指针，可以直接赋值给指针变量 p。arr 是数组第 0 个元素的地址，所以int \*p = arr;也可以写作int \*p = &arr\[0\];。也就是说，arr、p、&arr\[0\] 这三种写法都是等价的，它们都指向数组第 0 个元素，或者说指向数组的开头。  
**下面代码哪个是数组指针？**

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

答案是int (\*p2)\[10\];  
因为p2先和 \* 结合，说明p2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p2是一个指针，指向一个数组，叫数组指针。  
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。

### 2.2 &数组名VS数组名 ###

int arr[10];

arr 和 &arr 分别是啥？  
我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。那&arr数组名到底是啥？我们看一段代码：

int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
        0};
    	printf("%p\n", arr);
    	printf("%p\n", &arr[0]);
    	printf("%p\n", &arr);
    	return 0;
    }

运行结果如下：  
![在这里插入图片描述][ddc382ef43864a81a0dd9d8dc81ff2d8.png]

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。难道三个是一样的吗？我们再看一段代码：

int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
         0 };
    	printf("arr      <=======> %p\n", arr);
    	printf("arr+1    <=======> %p\n", arr + 1);
    	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);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][4b63c71936ce445c8c8687bbd9135581.png]

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。  
实际上：&arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。&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40。  
对数组名来说，&数组名得到的是数组的地址。

### 2.3 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。

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] = {
         1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    	print_arr(arr, 3, 5);
    	return 0;
    }

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

## 3. 数组传参和指针传参 ##

### 3.1 一维数组传参 ###

void test1(int arr[])
    {
        }
    void test1(int arr[10])
    {
        }
    void test1(int *arr)
    {
        }
    void test2(int *arr[20])
    {
        }
    void test2(int **arr)
    {
        }
    int main()
    {
        
    	int arr[10] = {
        0};
    	int *arr2[20] = {
        0};
    	test1(arr);
    	test2(arr2);
    	return 0;
    }

### 3.2 二维数组传参 ###

void test(int arr[3][5])
    {
        }
    void test(int arr[][5])
    {
        }
    void test(int (*arr)[5])
    {
        }
    void test(int **arr)
    {
        }
    int main()
    {
        
    	int arr[3][5] = {
        0};
    	test(arr);
    }

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。

### 3.3 一级指针传参 ###

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;
    }

### 3.4 二级指针传参 ###

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;
    }

## 4. 函数指针 ##

首先看一段代码：

void test()
    {
        
    	printf("hello\n");
    }
    int main()
    {
        
    	printf("%p\n", test);
    	printf("%p\n", &test);
    	return 0;
    }

输出的结果：  
![在这里插入图片描述][f454a3c3e5cd4671b5bf4ad177965d13.png]  
函数名和&函数名都是函数的地址。  
那么我们怎么存放函数的地址呢？答案是函数指针。

void (*p)() = &test;

p先和 \* 结合，说明p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。  
看看下面的函数，怎样用指针指向它呢？

int add(int a,int b)
    {
        
    	return a + b;
    }

答案：

int (*p)(int, int) = &add;

调用函数指针  
![在这里插入图片描述][48b2dc2a0e234669becc352c55d00d6e.png]

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