C语言---万能指针（void *）、查找子串（strncmp函数的应用）多维数组（一维数组指针、二维数组指针）、返回指针值函数、关键字（const）

一、字符串与指针

用字符指针指向一个字符串，可以不定义字符数组，而定义字符指针。用字符指针指向字符串中的字符。不能使用指针去改变不能修改的空间。

***eg1.***运用指针将 src 的内容拷贝到 dest 中去

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void Strcpy(char *dest, char *src)
{
    while(*src != '\0')
    {
        *dest = *src;
        ++dest;
        ++src;
    }
    *dest = '\0';
}

eg2. 运用指针将 src 的内容剪切到 dest 后面

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void Strcat(char *dest, const char *src)
{
    while(*dest)
    {
        *dest = *dest;
        ++dest;
    }
    while(*src)
    {
        *dest = *src;
        ++dest;
        ++src;
    }
    *dest = '\0';
}

***eg3.***运用指针比较 s1 与 s2 的大小

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int Strcmp(const char *s1, const char *s2)
{
   while(*s1 == *s2 && *s1 != '\0' && *s2 != '\0') 
    {
        ++s1;
        ++s2;
    }
    return *s1 - *s2; 
}

eg4. 运用指针将 src 的前 n 个字符拷贝到 dest 中去

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//将src的前n个字符拷给dest中去
void Strncpy(char *dest, const char *src,int n)
{
    while(*src != '\0' && n-- != 0 )
    {
        *dest = *src;
        ++dest;
        ++src;
    }
    //*dest = '\0';
}

***eg5.***运用指针将 src 前 n 个字符连接到 dest 的后面去

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void Strncat(char *dest, const char *src, int n)
{
    while(*dest)
    {
        ++dest;
    }
    while(*src && n--)
    {
        *dest++ = *src++;
    }
    *dest = 0;
}

eg6. 运用指针只比较 s1 与 s2 的前 n 个字节的大小（可用于查找子串）

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int Strncmp(const char *s1, const char *s2, int n)
{
    while(--n && *s1 == *s2 && *s1 && *s2)// --n
    {
        ++s1;
        ++s2;
    }
    return *s1 - *s2;
}

上述函数在主函数中的运行格式：

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int main(void)
{
    char s1[100] = "Hello ";
    char s2[100] = "Herld!";
    Strcpy(s2, s1);
    Strcat(s1,s2);//Strcat(s1, "World");
    Strncpy(s1, s2, 2);
    Strncat(s1, s2, 2);
    //puts(s1);
    int t = Strncmp(s1, s2, 2);
    printf("%d\n", t);
    return 0;
}

二、万能指针（空指针）

万能指针可以用来接收任何数据类型的指针，当多个函数的运行程序段一致，但函数形参类型不一致时，可用万能指针结合强制类型转换符进行合并。

例如，只将 src 空指针型数组中的前 n 个数据拷贝到 dest 空指针型数组中去（适用于任何数据类型的拷贝）

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//万能指针
void Memcpy(void *dest, const void *src, int n)
{
    char *q = (char *)dest;
    char *p = (char *)src;
    while(n--)
    {
        *q++ = *p++;
    }
}
int main(void)
{
    short a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    short b[10];
    int len = sizeof(a) / sizeof(*a);
    Memcpy(b, a, sizeof(a));
    int i;
    for(i = 0; i < len; ++i)
    {
        printf("%d\n", b[i]);
    }
    return 0;
}

三、查找子串

运用 Strncmp 函数查找 sub 在 s 中首次出现的位置

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int subString(const char *s, const char *sub)
{
    int i;
    //printf("%d\n",strlen(s));
    for(i = 0; i <= strlen(s) - strlen(sub); ++i)
    {
            if(strncmp(s + i, sub, strlen(sub)) == 0)
            {
                break;
            }        
    }
    if(i > strlen(s) - strlen(sub))
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        return i;
    }
}
int main(void)
{
    char *sub = "hand";
    char *s = "He is handsome";
    int ret = subString(s, sub);
    if(ret != 0)
    {
    printf("found\n");
    printf("在s[%d]\n", subString(s, sub));
    }
    else
    {
        printf("not found\n");
    }
    return 0;
}

四、一维数组指针

一维数组指针也称为指向一维数组元素的指针，本质是一个指针变量。

一般形式：数据类型 (*标识符)[一维数组长度]

例如：int (*p)[10]：长度为10的一维整型数组，对指针 p 加 n 表示：偏移 n*sizeof(基类型) 个字节。

五、二维数组指针

1、概念

二维数组指针也称为指向二维数组的指针或数组指针，其作为函数参数传递的媒介，形参是指向一维数组的指针，是一种特殊的指针类型，用于指向二维数组的整体或其行、元素，实现灵活的数组访问和传递。

(1) 指向二维数组的行（以下皆用 p 当作二维数组 a[][4] 的指针）

int (*p)[4]=a <=等价于=> a[0]

(2) 指向二位数组的 i 行 j 列

*(*( a+ i) + j) <=等价于=> a[i][j]

例如：*(*(a + 1) + 1) <=表示=> 二维数组中 a[1][1] 的值

2、二维数组指针的输出

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void printArray2D(int (*a)[4], int rows)
{
    int i, j;
    int cols = sizeof(*a) / sizeof(**a);
    for(i = 0; i < rows; ++i)
    {
        for(j = 0; j < cols; ++j)
        {
            printf("%2d ", *(*(a+i)+j));
        }
        puts("");
    }
}

3、二维数组指针的求和

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int sumArray2D(int (*a)[4], int rows)
{
    int i, j;
    int sum = 0;
    int cols = sizeof(*a) / sizeof(**a);
    for(i = 0; i < rows; ++i)
    {
        for(j = 0; j < cols; ++j)
        {
            sum += *(*(a + i) + j);
        }
    }
    return sum;
}

4、二维数组指针的水平镜像

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//a与b的交换
void swap(int *a, int *b)
{
    int t;
    t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}
//一维数组的逆序
void reverse(int *begin, int *end)
{
    while(begin < end)
    {
        swap(begin++, end--);
    }
}
//二维数组的水平镜像
void reverse2D(int (*a)[4], int rows)
{
    int i, j;
    int cols = sizeof(*a) / sizeof(**a);
    for(i = 0; i < rows; ++i)
    {
            reverse(*(a + i), *(a + i) + (cols -1));
        
    }
}

上述函数在主函数中的使用格式：

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int main(void)
{
    int a[][4] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
    int rows = sizeof(a) / sizeof(*a);
    int t = sumArray2D(a, rows);
    printArray2D(a, rows);
    //printf("%d\n", t);
    reverse2D(a, rows);
    printArray2D(a, rows);
    return 0;
}

可以运用强制类型转换符改变指针输出类型，例如：

printf("%d\n", *( (int *)(p + 3) - 5) )，对于三行四列的二维数组a[3][4]，该输出指向 a[1][3] 中的值。

六、返回指针值的函数

一般定义形式：类型名 *函数名(参数列表)

返回指针值的函数称为指针函数。一个函数可以返回一个整型值、字符值、实型值等，也可以返回指针型的数据，即地址。可应用到多种函数的创建中去，例如字符型数组的拷贝（eg1. ）、字符型数组的剪切（eg2.）。

***eg1.***将 src 字符串的内容拷贝到 dest 字符串中去，要求函数须有返回值，并在输出时直接打印出结果

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char *Strcpy(char *dest, const char *src)
{
    char *ret = dest;
    while(*src)
    {
        *dest++ = *src++;
    }
    *dest = '\0';
    return ret;
}

eg2. 将 src 字符串的内容粘贴到 dest 字符串的后面，要求函数须有返回值，并且输出时直接打印出结果

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char *Strcat(char *dest, const char *src)
{
    char *ret = dest;
    while(*dest)
    {
        ++dest;
    }
    while(*src)
    {
        *dest = *src;
        ++dest;
        ++src;
    }
    return ret;
}

以上函数在主函数中的运行的书写格式

该类函数不能返回局部变量的值，例如：

|------------------------------|
| static int i； |
| return &i； |
| *foo(&i) = 100; // * 为取地址 |

需要在变量 i 前加上 static ，让其存储与静态区（全局区）。

七、关键字 const

在指针前加 const 表示无法通过该指针去修改它所指向的变量，但指针本身可以指向其他地址。可以提高代码可读性和函数的传参效率。常用于不能修改的字符指针前。例如：

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int a = 10;
int b = 20;
const int *p = &a;

若执行" *p = 20 "，会编译错误，不能通过 p 修改所指向的值；

若执行" p = &b "，可以执行，指针 p 可以指向其他地址。