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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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<stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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 <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;
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| | 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 <stdio.h> 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 <stdio.h> 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)
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| | | 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 <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. 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 <stdio.h> //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 <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("******* 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 <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 = 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<stdio.h> 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.
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