指针家族高阶篇：字符指针、数组指针、函数指针及转移表应用

黎雁·泠崖2025-12-22 12:16

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🎬作者简介：C/C++/JAVA后端开发学习者

❄️个人专栏：C语言、数据结构（C语言）、EasyX、游戏、规划

✨ 从来绝巘须孤往，万里同尘即玉京

文章目录

    • [前景回顾：前三篇指针核心速记 📝](#前景回顾：前三篇指针核心速记 📝)
    • [一、字符指针变量：玩转字符串的两种方式 ✍️](#一、字符指针变量：玩转字符串的两种方式 ✍️)
      • [1. 场景1：指向字符数组](#1. 场景1：指向字符数组)
      • [2. 场景2：指向常量字符串](#2. 场景2：指向常量字符串)
      • [3. 经典面试题：字符数组与字符指针的区别](#3. 经典面试题：字符数组与字符指针的区别)
    • [二、数组指针变量：指向整个数组的指针 🎯](#二、数组指针变量：指向整个数组的指针 🎯)
      • [1. 概念辨析：指针数组 vs 数组指针](#1. 概念辨析：指针数组 vs 数组指针)
      • [2. 数组指针的定义与解析](#2. 数组指针的定义与解析)
      • [3. 数组指针的使用](#3. 数组指针的使用)
    • [三、二维数组传参的本质：传递一维数组的地址 📤](#三、二维数组传参的本质：传递一维数组的地址 📤)
      • [1. 形参写成二维数组形式](#1. 形参写成二维数组形式)
      • [2. 形参写成数组指针形式](#2. 形参写成数组指针形式)
    • [四、函数指针变量：指向函数的指针 ⚙️](#四、函数指针变量：指向函数的指针 ⚙️)
      • [1. 函数地址的获取](#1. 函数地址的获取)
      • [2. 函数指针的定义与解析](#2. 函数指针的定义与解析)
      • [3. 通过函数指针调用函数](#3. 通过函数指针调用函数)
      • [4. 趣味代码解析：函数指针的进阶用法](#4. 趣味代码解析：函数指针的进阶用法)
    • [五、函数指针数组：存放函数指针的数组 📦](#五、函数指针数组：存放函数指针的数组 📦)
      • [1. 函数指针数组的定义](#1. 函数指针数组的定义)
      • [2. 实战：转移表实现简易计算器](#2. 实战：转移表实现简易计算器)
    • [写在最后 📝](#写在最后 📝)

指针系列的第四篇来啦！这一篇我们将攻克指针家族的高阶成员------字符指针、数组指针、函数指针，还会解锁函数指针数组和转移表的实战用法，帮你彻底打通指针的最后一道关卡！

前景回顾：前三篇指针核心速记 📝

指针第一讲：从内存到运算，吃透指针核心逻辑
指针第二讲：const 修饰、野指针规避与传址调用
指针第三讲：数组与指针深度绑定 + 二级指针 + 指针数组全解析

想要吃透本篇的高阶内容，先回顾前三篇的关键知识点：

  1. 指针本质是地址，指针变量用于存储地址，通过&取地址、*解引用操作目标变量。
  2. const修饰指针时，位置不同限制对象不同；野指针需通过初始化、防越界等方法规避。
  3. 数组名默认是首元素地址，仅在sizeof(数组名)和&数组名时代表整个数组；一维数组传参本质传递地址。
  4. 二级指针指向一级指针，指针数组是存放指针的数组，可用于模拟二维数组。

一、字符指针变量：玩转字符串的两种方式 ✍️

字符指针变量的定义格式为 char*，它主要有两种使用场景，核心区别在于指向的字符串是否可修改。

1. 场景1：指向字符数组

字符指针指向字符数组时，数组内容可以修改，因为数组存放在栈区，属于可读写区域。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int main()
{
    char arr[] = "abcdef";
    char* p = arr;
    *p = 'q';
    printf("%s\n", p);
    return 0;
}

2. 场景2：指向常量字符串

字符指针直接指向字符串字面量时，字符串存放在内存的只读区，内容不可修改，建议用const修饰。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int main()
{
    const char* p = "abcdef";
    // *p = 'q'; 报错
    printf("%s\n", p);
    return 0;
}

3. 经典面试题：字符数组与字符指针的区别

c 复制代码 
#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;
}

运行结果：

复制代码 
str1 and str2 are not same
str3 and str4 are same

原因分析：

  • str1和str2是两个独立的字符数组，在内存中占据不同的空间，因此地址不同。
  • str3和str4指向的是同一个常量字符串，只读区的相同字符串只会存储一份，因此地址相同。

二、数组指针变量：指向整个数组的指针 🎯

数组指针的本质是指针，它专门用于指向整个数组，而非数组的单个元素，这是它与普通指针、指针数组的核心区别。

1. 概念辨析：指针数组 vs 数组指针

类型 本质 定义格式示例
指针数组 数组，元素是指针 int* parr[10];
数组指针 指针，指向整个数组 int (*p)[10];

2. 数组指针的定义与解析

定义格式：元素类型 (*指针变量名)[数组元素个数] = &数组名;

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int (*p)[10] = &arr;
    return 0;
}

解析：

  • () 的优先级高于[]，p先与*结合，说明p是一个指针变量。
  • [10] 说明指针p指向的是一个包含10个元素的数组。
  • int 说明数组中每个元素的类型是int。

3. 数组指针的使用

通过数组指针访问数组元素，核心是先解引用指针得到数组，再用下标访问。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    int (*p)[10] = &arr;
    int i = 0;
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        printf("%d ", (*p)[i]);
    }
    return 0;
}

三、二维数组传参的本质：传递一维数组的地址 📤

二维数组可以看作是一维数组的数组，它的数组名代表第一行这个一维数组的地址，因此二维数组传参的本质是传递一维数组的地址，形参可以用二维数组形式或数组指针形式。

1. 形参写成二维数组形式

这种写法更直观，便于理解，本质上和数组指针等价。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
void test(int a[3][5], int r, int c)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<r; i++)
    {
        int j = 0;
        for(j=0; j<c; j++)
        {
            printf("%d ", a[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;
}

2. 形参写成数组指针形式

这种写法更贴合传参本质，数组指针指向的是二维数组中的每一行（一维数组）。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
void test(int (*a)[5], int r, int c)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<r; i++)
    {
        int j = 0;
        for(j=0; j<c; j++)
        {
            printf("%d ", *(*(a+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;
}

核心等价关系 ：a[i][j] = *(*(a+i)+j)

四、函数指针变量：指向函数的指针 ⚙️

函数指针的本质是指针，它存储的是函数在内存中的入口地址，通过函数指针可以调用函数。

1. 函数地址的获取

函数名和&函数名都表示函数的地址，二者完全等价。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

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

2. 函数指针的定义与解析

定义格式：返回值类型 (*指针变量名)(参数类型列表) = 函数名;

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int main()
{
    int (*pf)(int, int) = Add;
    return 0;
}

解析：

  • pf先与*结合，说明pf是一个指针变量。
  • (int, int) 说明指针pf指向的函数有两个int类型的参数。
  • 最前面的int 说明函数的返回值类型是int。

3. 通过函数指针调用函数

有三种调用方式，效果完全一致，推荐第一种便于理解。

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int main()
{
    int (*pf)(int, int) = Add;
    int r1 = (*pf)(4, 5);
    int r2 = pf(4, 5);
    int r3 = (****pf)(4, 5);

    printf("%d %d %d\n", r1, r2, r3);
    return 0;
}

4. 趣味代码解析：函数指针的进阶用法

代码1：(*(void(*)())0)();

解析步骤：

  1. void(*)() 是一个函数指针类型，表示指向无参数、返回值为void的函数的指针。
  2. (void(*)())0 是将整数0强制转换为该函数指针类型，即认为0地址处有一个对应函数。
  3. (*(void(*)())0)() 是解引用该函数指针，调用0地址处的函数。
代码2：void(*signal(int, void(*)(int)))(int);

解析步骤：

  1. 这是一个函数声明，函数名是signal。
  2. 函数的参数有两个：第一个是int类型，第二个是函数指针类型void(*)(int)。
  3. 函数的返回值也是一个函数指针类型void(*)(int)。
简化写法：用typedef重命名函数指针

typedef可以将复杂的函数指针类型简化，提升代码可读性。

c 复制代码 
typedef void(*pf_t)(int);
pf_t signal(int, pf_t);

五、函数指针数组：存放函数指针的数组 📦

函数指针数组的本质是数组，数组中的每个元素都是相同类型的函数指针，它的核心用途是实现转移表。

1. 函数指针数组的定义

定义格式：返回值类型 (*数组名[元素个数])(参数类型列表) = {函数列表};

c 复制代码 
#include <stdio.h>
int Add(int x, int y) { return x+y; }
int Sub(int x, int y) { return x-y; }

int main()
{
    int (*pfArr[2])(int, int) = {Add, Sub};
    return 0;
}

2. 实战：转移表实现简易计算器

转移表就是利用函数指针数组，将不同功能的函数地址存入数组，通过下标直接调用对应函数，替代繁琐的if-else或switch语句。

c 复制代码 
#include <stdio.h>

void menu()
{
    printf("*************************\n");
    printf("*** 1.add    2.sub    ***\n");
    printf("*** 3.mul    4.div    ***\n");
    printf("*** 0.exit            ***\n");
    printf("*************************\n");
}

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; }

int main()
{
    int input = 0;
    int x = 0, y = 0, r = 0;
    int (*pfArr[5])(int, int) = {NULL, Add, Sub, Mul, Div};

    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);
            r = pfArr[input](x, y);
            printf("结果：%d\n", r);
        }
        else if(input == 0)
        {
            printf("退出计算器\n");
        }
        else
        {
            printf("选择错误，请重新输入\n");
        }
    } while(input);

    return 0;
}

写在最后 📝

到这里，C语言指针的核心知识点就全部讲解完毕了！从基础的指针变量，到进阶的const指针、野指针，再到高阶的数组指针、函数指针，整个知识脉络可以总结为：

  1. 指针的本质是地址，不同类型的指针只是指向的目标不同。
  2. 数组与指针深度绑定，数组传参本质传递地址，二维数组传参需结合数组指针理解。
  3. 函数指针是实现回调函数、转移表的基础，是提升代码灵活性的关键。

指针的学习没有捷径，多敲代码、多调试、多观察内存地址的变化是唯一的方法。当你能熟练运用函数指针数组实现复杂功能时，就真正掌握了C语言的精髓。后续还会有两篇C语言指针的文章，讲述那更高级的C语言用法，持续关注我呦~

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