c/c++的指针函数与函数指针

函数

定义:
函数是数学中的一个概念,它是定义在某个数集上的一个特殊的映射关系。函数将输入值(或自变量)映射到输出值(或因变量)。函数的输入和输出可以是任何类型的数据,如数字、字符串、数组等。

函数的组成:
定义域: 函数的输入值的集合。
值域: 函数的输出值的集合。
对应关系: 输入值与输出值之间的映射关系。
函数的表示方法有多种,常用的有解析法、表格法和图象法。解析法是用数学表达式表示函数,表格法是用表格列出函数的输入值和对应的输出值,图象法则是在坐标系中画出函数的图像。

函数的应用:
函数的应用非常广泛,它可以用于描述各种自然现象和工程问题,如物理、化学、生物学、经济学等领域。在计算机科学中,函数也广泛应用于编程语言和算法设计中。

计算机领域里的函数定义:
在计算机领域,函数的概念通常指的是一种将输入转换为输出的计算方法或操作。它可以是一段代码的执行,可以接收输入并产生输出。这种计算过程可以根据输入的参数或条件进行变化,并产生不同的结果。

计算机领域中的函数通常可以分为两类:系统函数和用户自定义函数。系统函数是由操作系统或编程语言提供的标准函数,用于执行一些常见的操作,如数学运算、字符串处理、文件操作等。用户自定义函数则是由程序员根据特定需求编写的函数,用于实现特定的逻辑或算法。

在编程语言中,函数通常被定义为一个独立的代码块,可以重复使用和调用。函数的定义包括函数的名称、输入参数、返回值和函数体。函数体是实现特定功能的代码块,可以包含逻辑判断、循环、条件语句等。

函数在计算机科学中具有重要的作用,它们可以使代码更加模块化、可重用和可维护。通过将复杂的程序分解为一系列的函数,可以使程序的结构更加清晰,易于理解和维护。同时,函数还可以提高程序的效率和可靠性,因为相同的函数可以在不同的程序中重复使用,避免了重复编写代码和可能出现的错误。

——文心一言

指针

指针定义:
指针是计算机编程中一种特殊类型的变量,它存储了另一个变量的内存地址。通过使用指针,可以直接访问和修改变量的内存地址,从而实现更加灵活和高效的数据处理。

指针的声明和初始化通常需要使用星号(*)操作符。例如,如果有一个整数变量x,可以声明一个指向x的指针变量p,并将其初始化为x的地址,如下所示:

int x = 10;  
int *p = &x;

在这个例子中,变量p是一个指向整数类型的指针,它存储了变量x的内存地址。通过指针p,可以直接访问和修改变量x的值。例如,*p表示指针p所指向的变量的值,而p++则表示将指针p向后移动一个整数大小的内存地址。

指针的应用:
指针在计算机科学中具有广泛的应用,尤其是在底层编程、数据结构、算法等领域。通过使用指针,可以实现动态内存分配、函数参数传递、数据结构操作等复杂的数据处理任务。然而,也需要注意指针使用的安全性和正确性,以避免出现内存泄漏、野指针等问题。

——文心一言

指针函数

定义:
指针函数是指带指针的函数,本质上是一个函数;函数的返回类型是某一类型的指针。

作用:
指针函数可以用来操作内存地址,对数组内数据进行操作。

一般形式:

类型描述
通用<数据类型> *<函数名>(<函数参数列表>)
写法1int *pfun(int, int);
写法2int * func(int, int);
写法3int* func(int, int); #比较常用

取值运算符*的优先级低于圆括号,所以pfun首先和后面圆括号结合。

举例:

#include <iostream>
using namespace std;int* find_max(int arr[], int size) 
{int* max_ptr = &arr[0]; // 假设数组的第一个元素是最大的  for (int i = 1; i < size; i++) {// 如果当前元素比最大值还大  if (*max_ptr < arr[i]) {  max_ptr = &arr[i]; // 更新最大值的指针  }}return max_ptr; // 返回最大值的指针  
}int main() 
{int arr[] = { 3, 7, 2, 8, 1, 9, 5, 6, 4 };int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组的长度  int* max_value_ptr = find_max(arr, size); // 调用指针函数  cout << "The maximum value is:" <<  *max_value_ptr << endl;// 通过指针获取最大值并打印出来  return 0;
}

因此,利用指针函数就可以找到一个数组中最大值。
在这里插入图片描述

函数指针

定义:
函数指针是指向函数的指针变量,本质是一个指针变量;它指向函数的首地址。

作用:
函数指针允许在运行时候动态地选择要调用的函数;代码的高度复用;提供结构清晰的分层设计和灵活性,便于抽象。

函数的指针和函数指针:
在程序中定义一个函数,在编译时,编译系统为函数代码分配了一段存储空间,这段存储空间的起始地址称为这个函数的指针;而指针函数是指向函数的指针变量。

一般形式:

类型描述
通用<数据类型> (*<函数名>)(<函数参数列表>)
写法int (*pfun)(int, int);

举例:

#include <iostream>
using namespace std;// 声明一个函数指针类型  
typedef int (*func_ptr)(int, int);// 定义一个加法函数  
int add(int a, int b) 
{return a + b;
}// 定义一个减法函数  
int subtract(int a, int b) 
{return a - b;
}int main() 
{// 声明一个函数指针变量,并初始化为加法函数的地址  func_ptr func = add;int result = func(3, 4); // 调用加法函数,结果为7  printf("Add result: %d\n", result);// 修改函数指针变量,指向减法函数的地址  func = subtract;result = func(3, 4); // 调用减法函数,结果为-1  printf("Subtract result: %d\n", result);//方法2int (*f)(int, int) { add };//函数指针直接指向加法函数int (*f2)(int, int) { subtract };//函数指针直接指向减法函数printf("Add result2: %d\n", (*f)(3, 4));printf("Subtract result2: %d\n", (*f2)(3, 4));return 0;
}

可以看到函数指针的灵活性和可复用性。
在这里插入图片描述

备注

c语言的运算符优先级:
在这里插入图片描述

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