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什么是 字符指针? 数组指针? 函数指针? 函数指针数组?

开篇备忘录: 给自己时间, 和自己合作.

正文开始

字符指针变量

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
在指针的类型中我们知道有⼀种指针类型为字符指针 char* ;

一般使用:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
int main()
{
 char ch = 'w';
 char *pc = &ch;
 *pc = 'w';
 return 0;
}

还有⼀种使用方式如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
int main()
{
 const char* pstr = "hello world.";//这⾥是把⼀个字符串放到pstr指针变量⾥了吗? 
 printf("%s\n", pstr);
 return 0;
}

代码 const char* pstr = “hello world.”; 特别容易让我们以为是把字符串 hello world. 放到字符指针 pstr ⾥了,但是本质是把字符串 hello world. 首字符的地址放到了ps!!tr中。

《剑指offer》中收录了⼀道和字符串相关的笔试题,我们⼀起来学习⼀下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
#include <stdio.h>
int main()
{
 char str1[] = "hello world.";
 char str2[] = "hello world.";
 const char *str3 = "hello world.";
 const char *str4 = "hello world.";
 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;
}

这⾥str3和str4指向的是⼀个同⼀个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的⼀个内存区域, 当⼏个指针指向同⼀个字符串的时候,他们实际会指向同⼀块内存。但是⽤相同的常量字符串去初始 化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同,str3和str4相同。

数组指针变量

1. 数组指针变量是什么?

答案是:指针变量

我们已经熟悉: • 整形指针变量: int * pint; 存放的是整形变量的地址,能够指向整形数据的指针。 • 浮点型指针变量: float * pf; 存放浮点型变量的地址,能够指向浮点型数据的指针。 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。

那么下面那个是数组指针变量呢?

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
int *p1[10];
int (*p2)[10];

答案是:int (*p)[10]; 解释 p先和 * 结合,说明p是⼀个指针变量变量,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.

2. 数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是用来存放数组地址的,那怎么获得数组的地址呢?就是我们之前学习的 &数组名

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址,就得存放在数组指针变量中,如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
int(*p)[10] = &arr;

我们调试也能看到 &arr 和 p 的类型是完全⼀致的。

数组指针类型解析:

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int (*p) [10] = &arr;
 | | |
 | | |
 | | 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

3. ⼆维数组传参的本质

有了数组指针的理解,我们就能够讲⼀下⼆维数组传参的本质了。 过去我们有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候,我们是这样写的:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
#include <stdio.h>
void test(int a[3][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 ", 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;
}

这里实参是⼆维数组,形参也写成⼆维数组的形式,那还有什么其他的写法吗? 首先我们再次理解⼀下⼆维数组,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。

所以,根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则,⼆维数组的数组名表⽰的就是第⼀⾏的地址,是⼀ 维数组的地址。根据上⾯的例⼦,第⼀⾏的⼀维数组的类型就是 int [5] ,所以第⼀⾏的地址的类 型就是数组指针类型 int(*)[5] 。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,那么形参也是可以写成指针形式的。如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
#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));//*(p+i)解引用表示二维数组里面的一个元素,即一维数组,+j表示向后加一个int*大小的地址,解引用即一维数组里面的一个元素
 		}
	 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;
}

总结:⼆维数组传参,形参的部分可以写成数组,也可以写成指针形式。

函数指针变量

什么是函数指针变量呢? 根据前⾯学习整型指针,数组指针的时候,我们的类⽐关系,我们不难得出结论: 函数指针变量应该是⽤来存放函数地址的,未来通过地址能够调⽤函数的。 那么函数是否有地址呢? 答案是: 有 我们做个测试:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
#include <stdio.h>
void test()
{
 printf("hehe\n");
}
int main()
{
 printf("test: %p\n", test);
 printf("&test: %p\n", &test);
 return 0;
}

输出结果如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
test: 005913CA
&test: 005913CA

确实打印出来了地址,所以函数是有地址的,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。 如果我们要将函数的地址存放起来,就得创建函数指针变量咯,函数指针变量的写法其实和数组指针 ⾮常类似。如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
void test()
{
 printf("hehe\n");
}
void (*pf1)() = &test;
void (*pf2)()= test;
int Add(int x, int y)
{
 return x+y;
}
int(*pf3)(int, int) = Add;
int(*pf3)(int x, int y) = &Add;//x和y写上或者省略都是可以的

函数指针类型解析:

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int (*pf3) (int x, int y)
 | | ------------ 
 | | |
 | | 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
 
 int (*) (int x, int y) //pf3函数指针变量的类型 

函数指针变量的使用

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#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;
}

输出结果:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
5
8

函数指针数组

数组是⼀个存放相同类型数据的存储空间,我们已经学习了指针数组,那要把函数的地址存到⼀个数组中,那这个数组就叫函数指针数组,那函数指针的数组如何定义呢?

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int (*parr1[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];

答案是:parr1 parr1 先和 [] 结合,说明parr1是数组,数组的内容是什么呢? 是 int (*)() 类型的函数指针。

函数指针数组指针

int ( * ( * p)[10])(int , char * ) 解释: 首先 * p表示它是一个指针,[10]表示是一个数组指针,每一个元素类型是int( * )(int ,char*)

今日题目

实现一个函数,可以左旋字符串中的k个字符。

例如:

ABCD左旋一个字符得到BCDA

ABCD左旋两个字符得到CDAB

解析:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
设计循环使其可以旋1次,然后让他执行n次是一个最简单的思路:
void leftRound(char * src, int time)
{
	int i, j, tmp;
  int len = strlen(src);
  time %= len; //长度为5的情况下,旋转6、11、16...次相当于1次,7、12、17...次相当于2次,以此类推。
	for (i = 0; i < time; i++) //执行k次的单次平移
	{
		tmp = src[0];
		for(j = 0; j < len - 1; j++) //单次平移
		{
			src[j] = src[j + 1];
		}
		src[j] = tmp;
	}
}
改进一:
这个思路当然可以,但是一次一次转毕竟太麻烦,就不能一次到位么?
当然可以,我们可以选择拼接法,一次到位:
void leftRound(char * src, int time)
{
	int len = strlen(src);
	int pos = time % len; //断开位置的下标
	char tmp[256] = { 0 }; //更准确的话可以选择malloc len + 1个字节的空间来做这个tmp
	
	strcpy(tmp, src + pos); //先将后面的全部拷过来
	strncat(tmp, src, pos); //然后将前面几个接上
	strcpy(src, tmp); //最后拷回去
}
改进二:
这个方法要用到一个数组形成的辅助空间,让人觉得有点不爽,还可以有更好的选择,例如ABCDEFG,左旋3次后变成DEFGABC,有一个特殊的操作方式:
先将要左旋的前三个家伙逆序(CBADEFG),然后将后半段也逆序(CBAGFED),最后整体逆序(DEFGABC)即可。这样只需要做数值交换即可,可以写一个函数帮我们完成局部逆序,代码如下:
void reverse_part(char *str, int start, int end) //将字符串从start到end这一段逆序
{
	int i, j;
	char tmp;

	for (i = start, j = end; i < j; i++, j--)
	{
		tmp = str[i];
		str[i] = str[j];
		str[j] = tmp;
	}
}

void leftRound(char * src, int time)
{
	int len = strlen(src);
	int pos = time % len;
	reverse_part(src, 0, pos - 1); //逆序前段
	reverse_part(src, pos, len - 1); //逆序后段
	reverse_part(src, 0, len - 1); //整体逆序
}

总结

字符指针、数组指针、函数指针以及函数指针数组都是指针的不同应用形式,它们在C语言中具有重要的地位。熟练掌握这些概念,并能够灵活运用,可以帮助我们更好地进行程序设计和开发,提高代码的可读性和可维护性。在实际编程中,合理地运用这些指针概念,可以让我们的程序更加高效、灵活和功能强大。如若读者对此文有疑惑, 感谢留言 .

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自作者个人站点/博客。 原始发表:2024-10-16,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除字符串变量函数数组指针

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