C语言：指针的进阶讲解

1. 二级指针

1.1 二级指针是什么？

1.2 二级指针的作用

2. 一维数组和二维数组的本质

3. 指针数组

4. 数组指针

5. 函数指针

6. typedef的使用

7. 函数指针数组

7.1 转移表

1. 二级指针

如果了解了一级指针，那二级指针也是可以很好的理解的

1.1 二级指针是什么？

二级指针跟一级指针一样，也是接收地址，但是它存的地址是一级指针的地址

int a = 10;
int* p = &a; //存放a的地址
int** pp = &p;//存放p的地址

它们的关系就类似这样：

一级指针能解引用获取到a的值，二级指针也能通过解引用获取a的值，区别就是次数不同而已

int main()
{int a = 10;int* p = &a; int** pp = &p;printf("*p = %d, **pp = %d", *p, **pp);return 0;
}

我们可以理解二级指针用一次 * 就降一级

所以需要两个 * 才能获取到a，第一次的*是得到p

1.2 二级指针的作用

一级指针的作用是可以在函数内部实现两个数的交换

如果只是简单的传参是无法实现两个变量的交换的

#include <stdio.h>void Swap(int a, int b)
{int tmp = a;a = b;b = tmp;
}int main()
{int a = 10;int b = 8;Swap(a, b);printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;
}
输出:a = 10, b = 8

指针就可以实现

#include <stdio.h>void Swap(int* a, int* b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}int main()
{int a = 10;int b = 8;Swap(&a, &b);printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;
}
输出:a = 8, b = 10

一级指针可以实现的东西二级指针当然也能实现了

#include <stdio.h>void Swap(int** a, int** b)
{int tmp = **a;**a = **b;**b = tmp;
}int main()
{int a = 10;int b = 8;int* pa = &a;int* pb = &b;Swap(&pa, &pb);printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;
}

但这样做明显有点小题大做了

前面说了它们是一个分级的关系，那么一级指针能对初始变量做的，二级指针也能对一级指针做

我们要传参给数组改变变量需要传它的地址（指针），那么我们需要改变一级指针的时候就要传一级指针的地址（二级指针），作用也就体现再了这里

#include <stdio.h>void Swap(int** a, int** b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}int main()
{int* a = 10;int* b = 8;Swap(&a, &b);printf("a = %d, b = %d\n", a, b);return 0;
}

2. 一维数组和二维数组的本质

一维数组其实就是指针的另一种形式，二维数组也就是二级指针的另一种形式

例如：

int* a 和 int a[]
int** a 和 int a[][5]
//二维数组第二个[]必须有值

怎么证明呢？

int main()
{int a[] = { 1,2,3,4,5 };printf("a[1] = %d, *(a + 1) = %d\n", a[1], *(a + 1));return 0;
}

这里的a[1] 和 *(a+1) 最终打印出来的结果是一致的

所以为什么数组的第一个数组要从0开始而不是从1开始呢？

大概是为了契合指针的引用而做了从0开始的决定，这样a的下标是几指针加几都是一样的结果

二级指针也是这样

int main()
{int a[][5] = { 1,2,3,4,5, 1,2,3,4,5, 1,2,3,4,5 };printf("a[1][1] = %d, *(*(a + 1) + 1) = %d\n", a[1][1], *(*(a + 1) + 1));return 0;
}

甚至指针和数组结合起来一起使用也是可以的，两者并不冲突

int main()
{int a[][5] = { 1,2,3,4,5, 1,2,3,4,5, 1,2,3,4,5 };printf("*(a[1] + 1) = %d\n", *(a[1] + 1));return 0;
}

所以我们使用[]也是解引用，*也是解引用

3. 指针数组

指针数组是指针还是数组？

答案是数组，它是存放指针的数组

我们可以这么记：什么的什么，前面是形容词后面是名词，那么答案当然就是那个名词了

形似这样

这个数组的每一个元素都是存放着一个指针的，上图存放的是一个整型指针

指针数组的每个元素又是一个个地址，又可以指向另一块区域

int main()
{int* p1 = 1;int* p2 = 2;int* p3 = 3;int* p4 = 4;int* p5 = 5;int* arr[5] = { p1,p2,p3,p4,p5 };printf("arr[2] = %d", arr[2]);return 0;
}
输出:3

4. 数组指针

前面讲了指针数组是数组，那么数组指针当然就是指针了

让我们来睁大眼睛好好的区分一下

int *p1[10]; //指针数组
int (*p2)[10]; //数组指针

上面的指针数组里的指针没有加上小括号，所以 * 会优先和 int 结合，p1自然就和[10]结合，所以这是个有10个元素的整型指针数组

下面的数组指针里的指针加上了小括号，所以*先和p2形成一个指针，那么这个指针会指向后面的数组，所以这是个整型的数组指针

如果我们需要存放一个数组的地址，那么当然就是存放在数组指针里了

int arr[5];
int (*p2)[10] = &arr;

5. 函数指针

函数也是有它自己的地址的

void Swap(int* a, int* b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}int main()
{printf("Swap: %p\n", Swap);printf("&Swap: %p\n", &Swap);return 0;
}

既然函数是有地址的，那么我们未来也有可能会需要将函数的地址存储起来，所以就有了函数指针

void (*pf1)(int, int) = &Swap;
void (*pf2)(int, int)= Swap;

上面的两种方法都是一样的，可以获取Swap的地址存储到pf1或者pf2中

前面的返回值要和函数相同，后面的参数也要和函数相同，即使没有参数也要加个 ()

6. typedef的使用

typedef是用来对类型进行重命名的，可以将复杂的类型简单化

如果你觉得unsigned int 写起来不方便，那么我们可以用typedef对它进行重命名，那么以后就可以用uint代替unsigned int 了

typedef unsigned int uint;

自定义类型也是可以使用的，以后自己定义的结构体、枚举等都可以用这个方法重命名，让我们的代码写起来更方便，看起来更简洁

typedef int* ptr_t;
typedef int(*parr_t)[5]; //新的类型名必须在*的右边
typedef void(*pfun_t)(int); //新的类型名必须在*的右边

上面还有一些特殊的写法，新的名字并不是一定都是写在后面的，要注意看是什么类型才能决定怎么使用

7. 函数指针数组

跟前面的理解方法一样，函数指针数组是数组，是用一个数组存放多个函数的地址，这个数组就是函数指针数组

下面的转移表可以很好的帮助我们理解它

7.1 转移表

#include <stdio.h>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;
}void menu()
{printf("***********************\n");printf("***** 1.add 2.sub *****\n");printf("***** 3.mul 4.div *****\n");printf("***** 0.exit      *****\n");printf("***********************\n");
}int main()
{int x, y;int input;int (*p[5])(int, int) = { 0,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);int ret = p[input](x, y);printf("%d\n", ret);}else if (input == 0){printf("退出计算器\n");}else{printf("输入错误，请重新输入\n");}} while (input);return 0;
}

上面我们定义了一个p[5]数组来存放0和4个函数的地址，我们知道了它的地址就可以直接使用它

使用方法：