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前言
在C语言中,指针一直是一个让初学者头疼的话题。它看似复杂难懂,但其实只要掌握了正确的方法,就能轻松驾驭。在之前的两篇博客中,我们已经对指针有了初步的认识。今天,我们将继续深入探索指针的更多奥秘。
一、字符指针变量
字符指针变量是用来存储字符数组(字符串)首地址的变量。它的声明方式是char *指针变量名;
。例如:
c
char *str = "Hello, World!";
这里,str
就是一个字符指针变量,它指向了字符串"Hello, World!"的首地址。通过字符指针变量,我们可以对字符串进行操作。比如,printf("%s", str);
就可以输出整个字符串。
二、数组指针变量
2.1 数组指针变量是什么
数组指针变量是用来存储数组首地址的变量。它的声明方式是类型 (*指针变量名)[数组长度];
。例如:
c
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;
这里,p
就是一个指向包含5个整数的数组的指针变量。它指向了数组arr
的首地址。通过数组指针变量,我们可以访问数组中的元素。比如,printf("%d", (*p)[2]);
就可以输出数组中的第三个元素3。
数组指针变量与普通指针变量的区别在于,数组指针变量指向的是一个数组,而普通指针变量指向的是一个单一的变量或一个字符串。数组指针变量在内存中占用的空间比普通指针变量大,因为它需要存储整个数组的地址信息。
2.2 数组指针变量怎么初始化
数组指针变量的初始化可以通过以下两种方式:
2.2.1 静态初始化
在声明数组指针变量时,直接将其初始化为一个已知数组的地址。例如:
c
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;
这里,p
被初始化为指向数组arr
的首地址。
2.2.2 动态初始化
在程序运行过程中,通过malloc
函数动态分配一个数组,并将数组指针变量初始化为分配的内存地址。例如:
c
int (*p)[5] = (int (*)[5])malloc(sizeof(int) * 5);
if (p == NULL) {
printf("Memory allocation failed\n");
exit(1);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
(*p)[i] = i + 1;
}
这里,p
被动态分配了一个包含5个整数的数组,并通过循环初始化了数组中的元素。
三、二维数组传参的本质
在C语言中,当我们把二维数组作为参数传递给函数时,实际上传递的是数组首地址。函数接收的是一个指向一维数组的指针。例如:
c
void printArray(int arr[][3], int rows) {
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
printf("%d ", arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
这里,arr
是一个指向包含3个整数的一维数组的指针。通过这种方式,我们可以在函数中操作二维数组。
四、函数指针变量
4.1 函数指针变量的创建
函数指针变量是用来存储函数地址的变量。它的声明方式是返回类型 (*指针变量名)(参数列表);
。例如:
c
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int (*funcPtr)(int, int) = add;
这里,funcPtr
就是一个指向add
函数的指针变量。通过函数指针变量,我们可以调用函数。比如,printf("%d", (*funcPtr)(1, 2));
就可以输出3。
4.2 函数指针变量的使用
函数指针变量的使用非常灵活,可以用于多种场景。例如,我们可以根据不同的条件调用不同的函数:
c
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int (*funcPtr)(int, int);
int choice;
printf("Enter your choice (1 for add, 2 for sub): ");
scanf("%d", &choice);
if (choice == 1) {
funcPtr = add;
} else if (choice == 2) {
funcPtr = sub;
} else {
printf("Invalid choice\n");
return 1;
}
printf("%d\n", (*funcPtr)(5, 3));
这里,根据用户输入的选择,程序会调用add
或sub
函数。
4.3 typedef关键字
typedef
关键字可以用来为数据类型定义一个别名,包括函数指针类型。例如:
c
typedef int (*FuncPtr)(int, int);
FuncPtr funcPtr = add;
这里,FuncPtr
是int (*funcPtr)(int, int)
的别名。通过typedef
,我们可以简化函数指针的声明,使代码更加清晰易读。
4.4拓展
五、函数指针数组
函数指针数组是一个数组,其元素都是函数指针。它的声明方式是返回类型 (*指针数组名[数组长度])(参数列表);
。例如:
c
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 (*funcPtrArr[4])(int, int) = {add, sub, mul, div};
这里,funcPtrArr
就是一个包含4个函数指针的数组。通过函数指针数组,我们可以根据不同的条件调用不同的函数。比如:
c
for (int i = 0; i < 4; i++) {
printf("%d ", (*funcPtrArr[i])(4, 2));
}
输出结果为6 2 8 2。
六、转移表
转移表是一种利用函数指针数组实现的控制结构。它根据不同的输入条件,选择执行不同的函数。例如,在一个简单的菜单系统中,我们可以使用转移表来实现不同的功能选项:
c
void option1() { printf("Option 1\n"); }
void option2() { printf("Option 2\n"); }
void option3() { printf("Option 3\n"); }
void (*transferTable[3])() = {option1, option2, option3};
int choice;
printf("Enter your choice (1-3): ");
scanf("%d", &choice);
if (choice >= 1 && choice <= 3) {
transferTable[choice - 1]();
} else {
printf("Invalid choice\n");
}
这里,根据用户输入的选择,程序会调用对应的函数。
总结
通过本篇博客的学习,我们深入理解了字符指针变量、数组指针变量、二维数组传参的本质、函数指针变量、函数指针数组以及转移表等指针的高级应用。指针是C语言中非常强大的工具,它能让我们的程序更加灵活和高效。希望读者能够通过不断地实践和思考,真正掌握指针的精髓。