C语言：指针（超深度讲解）

学习目标：

**1. 字符指针 **

**2. 指针数组 **

3. 数组指针

**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 **

指针：

指针可以理解为：

字符指针：

定义：字符指针 char*。

字符指针的使用：

//使用1

int main()

{

char ch = 'w';

char *pc = &ch;

*pc = 'w';

return 0;

}

//使用2

int main()

{

const char* pstr = "hello bit.";//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

printf("%s\n", pstr);

return 0;

}

练习：

指针数组：

概念：指针数组是一个存放指针的数组。

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

实现模拟二维数组：

数组指针：

概念：能够指向数组的指针。(可以理解为先与指针结合再与数组结合)

**  int**** (*p)[10]; **

//解释：p先和*结合，说明p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。

值得注意的是：

**数组名的理解:数组名是数组首元素的地址
有2个例外：

1. sizeof(数组名)，这里的数组名不是数组首元素的地址，数组名表示整个数组，sizeof(数组名)计算的是整个数组的大小，单位是字节
2. &数组名，这里的数组名表示整个数组， &数组名取出的是整个数组的地址
   除此之外，所有的地方的数组名都是数组首元素的地址**

数组指针一般用于二维数组：

数组的传参：

    二维数组的**每一行可以理解为二维数组的一个元素**，**每一行又是一个一维数组**，所以二维数组其实是一维数组的数组。

    二维数组的数组名，也是数组名，数组名就是数组首元素的地址。

arr----首元素的地址；

arr----第一行的地址；
arr----一维数组的地址即数组的地址。

一维数组传参：

**二维数组的传参： **

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。

指针的传参：

一级指针传参：

二级指针的传参：

函数指针：

概念：指向函数的指针。

** int (*pf)(int, int) **= &Add;

//pf是函数指针变量
 //int (*)(int, int) 是函数指针类型

void test(char* pc, int arr[10])
{

}
int main()
{
    void (*pf)(char *, int [10]) = test;

    return 0;
}

**由上图可知： **

    函数名是函数的地址；

    &函数名也是函数的地址。

阅读两段有趣的代码：

**//代码1 **

((void ()())0)();

解析：调用0地址处的函数

         1. 将0强制类型转换为void (*)()  类型的函数指针 

         2. 调用0地址处的这个函数 

**//代码2 **

void (signal(int , void()(int)))(int);

解析：

1.signal 是一个函数声明
 2.signal 函数有2个参数，第一个参数的类型是int，第二个参数的类型是 void(*)(int) 函数指针类型
 3.该函数指针指向的函数有一个int类型的参数，返回类型是void
 4.signal 函数的返回类型也是void(*)(int) 函数指针类型,该函数指针指向的函数有一个int类型的参数，返回类型是void

类型重定义：typedef

//类型重定义1
typedef unsigned int uint;
typedef int* ptr_t;

int main()
{
    uint u1;
    ptr_t p1;
    int* p2;
    return 0;
}

//类型重定义2
typedef int(*parr_t)[10];
typedef int (*pf_t)(int, int) ;

int main()
{
    typedef void(*pf_t)(int);
    pf_t signal(int, pf_t);
    //上方两句将下方的语句简化，效果相同
    void (* signal(int, void(*)(int) ) )(int);

    return 0;
}

函数指针数组：

定义：int (*parr1[10])(); 每个元素都是函数指针类型。

用途：转移表。

函数指针数组的使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int Sub(int x, int y)
{
    return x - y;
}

int Mul(int x, int y)
{
    return x * y;
}

int Div(int x, int y)
{
    return x / y;
}

void menu()
{
    printf("***************************\n");
    printf("*****  1.add  2.sub  ******\n");
    printf("*****  3.mul  4.div  ******\n");
    printf("*****  0.exit        ******\n");
    printf("***************************\n");
}
//实现int类型的加减乘除
int main()
{
    int input = 0;
    int x = 0;
    int y = 0;
    int ret = 0;
    //函数指针数组的使用 - 转移表
    int (* pfArr[5])(int, int) = {NULL, Add, Sub, Mul, Div};
                                   0     1    2    3    4
    do
    {
        menu();
        printf("请选择:>");
        scanf("%d", &input);
        if (input >= 1 && input <= 4)
        {
            printf("请输入两个操作数:");
            scanf("%d %d", &x, &y);
            ret = pfArr[input](x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
        }
        else if(input == 0)
        {
            printf("退出计算器\n");
        }
        else
        {
            printf("选择错误，重新选择\n");
        }
    } while (input);

    return 0;
}

指向函数指针数组的指针：

定义：

指向函数指针数组的指针是一个 指针 指针指向一个 数组 ，数组的元素都是 函数指针 ; （一般不直接写，通过函数指针一步一步变化得到，可以减少失误操作）

void (pf)(const char) = test; //pf是函数指针变量
void (pfArr[10])(const char); //pfArr是存放函数指针的数组
void ( (p) [10])(const char) = &pfArr;*//p指向函数指针数组的指针

回调函数：

概念：

    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，我们就说这是**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。

//回调函数的使用

void Calc**(int (pf)(int, int))*
{
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pf(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
}

使用回调函数模拟实现qsort()函数：

base:指向要排序的数组的第一个对象的指针，转换为 .

void*。

num:数组中由指向的元素个数。是无符号整型。

size:数组中每个元素的大小（以字节为单位），是无符号整型。

compar:指向比较两个元素的函数的指针，重复调用此函数以比较两个元素。

qsort()运用：

#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);
}
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;
}

排序int类型：

#include <stdio.h>

//比较int类型的比较函数
int my_compare(const void* q1, const void* q2)
{
    return (*(int*)q1 - *(int*)q2);
}
//交换每一个字节的元素
void Swap(char* b1, char* b2, int size)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        char tmp = *b1;
        *b1 = *b2;
        *b2 = tmp;
        b1++;
        b2++;
    }
}
//模拟实现自己的qsort()函数
void my_qsort(void* base, int num, int size, int (*my_compare)(const void* q1, const void* q2))
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < num - 1; i++)
    {
        for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
        {
            //从小到大排序
            if (my_compare((char*)base+j*size,(char*)base+(j+1)*size) > 0)
            {
                Swap((char*)base + j*size, (char*)base + (j + 1)*size, size);
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int arr[10] = { 2,4,6,7,8,3,1,0,9,5 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    my_qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), my_compare);
    return 0;
}

排序结构体类型：

#include <string.h>
//创建学生结构体
struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};
//比较int类型的比较函数
int my_compare_age(const void* q1, const void* q2)
{
    return ((struct Stu*)q1)->age - ((struct Stu*)q2)->age;
}
//比较int类型的比较函数
int my_compare_name(const void* q1, const void* q2)
{
    return strcmp( ( (struct Stu*)q1 )->name ,( (struct Stu*)q2 )->name);
}
//交换每一个字节的元素
void Swap(char* b1, char* b2, int size)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        char tmp = *b1;
        *b1 = *b2;
        *b2 = tmp;
        b1++;
        b2++;
    }
}
//模拟实现自己的qsort()函数
void my_qsort(void* base, int num, int size, int (*my_compare)(const void* q1, const void* q2))
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    //趟数
    for (i = 0; i < num - 1; i++)
    {
        //一趟内部比较的对数
        for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
        {
            //从小到大排序
            if (my_compare((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
            {
                //交换
                Swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
            }
        }
    }
}

int main()
{
    struct Stu arr[] = { {"zhangsan",34},{"lisi",27},{"wanwu",20} };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    my_qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), my_compare_age);
    my_qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), my_compare_name);
    return 0;
}

以上就是个人学习指针的个人见解和学习的解析，欢迎各位大佬在评论区探讨！

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