C语言教程——指针进阶（1）

前言

我们在之前知道指针就是一个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间，指针的大小是固定的，32位平台是4个字节，64位是8个字节，指针还是有类型的，指针的类型决定了指针的+ - 整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。指针还是有运算的，指针加减整数，指针减去指针，指针的关系运算，忘了的可以去之前的文章复习一下。

C语言教程——指针初阶（1）-CSDN博客

接着我们进行指针的深入学习。

1、字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针char*

一般都是这样的：

nt main()
{char a = 'w';char* b = &a;return 0;
}

这里b就是一个字符指针变量。还有一种是这样的：

int main()
{const char* pc = "hello";printf("%s\n", pc);return 0;
}

给定一个常量字符串hello，这里创建了一个pc的指针变量，相当于指向字符串首字母，可以理解成字符数组，这里打印字符串知道起始位置就可以直到识别到\0，之后才会结束打印。

2、指针数组

指针数组是一个存放指针（地址）的数组。

int main()
{const char* arr[4] = { "abc","edf","ghi","mno" };//存放字符指针的数组int i = 0;for (i = 0; i < 4; i++){printf("%s\n", arr[i]);}return 0;
}

这里给定了四个元素的char类型的字符指针，通过字符数组来存上这些指针（地址），当我们用循环来访问每一个元素地址的时候，就访问了这些常量字符串。

我们也可以仿照二维数组，来用这个指针数组来实现一个二维数组：

int main()
{int arr1[4] = { 1,2,3,4 };int arr2[4] = { 2,3,4,5 };int arr3[4] = { 6,7,8,9 };int arr4[4] = { 0,0,0,0 };int* arr[4] = { arr1,arr2,arr3,arr4 };int i = 0;for (i = 0; i < 4; i++){int j = 0;for (j = 0; j < 4; j++){printf("%d ", arr[i][j]);//或者 *(arr[i] + j );}printf("\n");}return 0;
}

使用指针数组的好处是可以灵活地管理内存，只需分配和释放指针所指向的对象的内存空间，而不需要对整个数组进行操作。此外，指针数组还可以方便地传递和操作指针，提高程序的效率。

注意，使用指针数组时需要注意指针的有效性，即确保指针指向的对象在使用时是有效的，否则可能导致程序出错。

3、数组指针

我们知道指针有字符指针，指向字符的指针（char*），整形指针，指向整形的指针（int*），浮点型指针，指向浮点型的指针（float*）（double*）。

3.1数组指针

顾名思义，数组指针就是存放数组地址的指针，指向数组的指针。

但数组指针怎么来写呢：

int arr[10];
int (*pa)[10] = &arr;

这里说明pa是一个指针，因为[ ] 的优先级要高于 * 号的优先级，所以要加上一个（）来保证p先和* 结合，这个指针指向一个有10个整形元素的数组，用来接收arr数组的地址。

3.2&数组名VS数组名

对于这两种数组的区分是啥？

int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%p\n", arr);printf("%p\n", &arr[0]);printf("%p\n", &arr);return 0;
}

这里通过一个十个元素的数组来进行区分，我们发现，这里打印出来的地址都一样，因为都是数组的首地址。这里并不能看出来什么，于是我们将每一个后都加上一个1，如果有不一样的效果那么加上1后的效果也不一样。

int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%p\n", arr);printf("%p\n", arr+1);printf("%p\n", &arr[0]);printf("%p\n", &arr[0]+1);printf("%p\n", &arr);printf("%p\n", &arr+1);return 0;
}

这里就可以看出来了，十六进制中，第一个和第二个出现的情况都一样，都是多了四个字节，也就是一个整形的大小，而第三个，相差了40个字节，也就是差了一组的大小。他们的类型也不一样，第一个和第二个是整形指针（int *），而第三个的类型是数组指针，也就是（int( * ) [10] ）。

所以，数组名是数组首元素的地址，拿到的是第一个元素的地址，而取数组名，拿到的是数组的地址。数组首元素的地址和数组的地址从值的角度来看是一样的，但是意义是不一样的。我们从上述代码就可以看出来。

3.3数组指针的使用

针对数组指针和数组名的了解，我们可以以简单的用数组指针来访问一个二维数组：

#include<stdio.h>void print(int(*p)[4], int a, int b)
{int i = 0;for (i = 0; i < a; i++){int k = 0;for (k = 0; k < b; k++){printf("%d ", (*(p + i))[k]);//等同于p[i][j]}printf("\n");}
}
int main()
{int arr[3][4] = { {1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12} };print(arr, 3, 4);return 0;
}

取到地址后，就通过每行+第几列遍历来进行访问数据打印数据，最后打印出这个二维数组。

学过后可以看看下面的代码代表什么意思？

int(*arr[10])[5];

这里是arr这个数组的里面存着的是每个元素的类型是：int( * ) [5]的数组指针类型。arr3里每一个元素存着的就是一个五个int类型元素的数组的地址（也就是指向）。

4、数组参数、指针参数

4.1一维数组传参

void test(int arr[]){}
void test(int arr[10]){}
void test(int *arr){}
void test2(int *arr[20]){}
void test2(int **arr[20]) {};int main()
{int arr[10] = { 0 };int* arr1[20] = { 0 };test(arr);test2(arr1);return 0;
}

可以通过上述代码中的方式来传入一维数组的参数，其中二级指针是因为在主函数中要传入的是一级指针，所以传入的参数要用二级指针来获取这个一级指针的地址。

4.2二维数组传参

二维数组在传参数的时候也是一样的道理，大差不差：

int main()
{int arr[3][5] = { 0 };test(arr);
}

我们要把一个二维数组传入test这个函数中，可以这么做：

void test(int arr[3][5]) {}
void test(int arr[][5]){}

通过传入二维数组，但这里要注意，二维数组行可以省略，但是列不可以省略。

二维数组传参形参的部分可以写成指针吗？以下有几种形式，我们来进行分析：

void test(int *arr) {}

这样不可以，因为数组名表示首元素地址，而这里是一个二维数组，所以这里写成一个整形一维数组的地址肯定不行。

void test(int* arr[5]){}

这里传入的是一个数组但不是二维数组，可以存指针但又不是一个指针，这里传参要么是数组，要么是一个指针，所以这个完全不搭边。

void test(int(*arr)[5]){}

这个是传入的是一个数组指针，也就是传入的是第一行五个整形元素的数组的地址，而刚刚好二维数组一行是五个元素，所以这个可以。

void test(int **arr){}

二级指针是用来接收一级指针的地址的，这里需要传入的是第一行的地址，是一个数组的地址，不能用二级指针来作为参数传入。

4.3一级指针传参

void test(int *p)
{}

这里传入可以直接传入一个一级指针或者整形变量的地址

int a=10;
int *p=&a;
test(&a);
test(p);

这里也可以传入数组，因为传入的是首元素的地址

int arr[10];
test(arr);

4.4二级指针传参

二级指针传参形参的部分就用二级指针来接收就可以。

void test(int **a)
{ }int main()
{int n=10;int *p=&n;int **pp=&p;test(pp);test(&p);return 0;
}

如果我们发现函数的参数是二级指针，完全就可以传入一个二级指针的变量，也可以传入一个一级指针的地址，也可以传入一个指针数组的数组名。

4.5总结

传过去的是一级指针，就用一级指针来接收就行，传过去的是二级指针，就用二级指针就行。

5、函数指针

函数指针，顾名思义，就是指向函数的指针。

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{return x + y;
}
int main()
{int(*pc)(int, int) = &Add;printf("%p", pc);return 0;
}

这里写出一个加法的简单函数，通过函数指针来接收这个加法函数的地址，之后打印这个函数指针。&函数名和函数名都是函数的地址，所以取不取地址符号都可以。

函数指针的写法和数组指针非常非常的类型：

函数指针：

int ( *pc )( int , int )

函数返回类型+指针变量+（参数类型）

数组指针：

int (*pc)[ 10 ]

数组元素类型+指针变量+数组元素个数（可以不写但要写[ ] ）

注意优先级括号问题

我们可不可以通过函数指针来调用函数呢？

( *pc )( 2 , 3);
pc( 2 , 3);

对pc解引用，也就是找到了函数，之后进行传参，这样就可以实现函数的调用。不加解引用也可以，因为pc就相当于Add。用第一行来写是为了方便理解，就是为了摆设，告诉这是一个指针解引用。如果要是写这个*，一定要加上括号。

5.1思考

接下来看两段代码：

( *(void(*)()) 0 ) ();

这段代码出自《C陷阱和缺陷》。将0强制类型转换成一个函数指针，这个函数的参数没有，返回类型为void，这里就是把0地址处的函数调用了一下，调用的时候后面传参，因为函数没有参数，所以直接加个括号无参。

该代码是一次函数的调用，调用0地址处的一个函数。

接下来再看一个：

void (*signal(int,void(*)(int)))(int)

该代码是一次函数的声明，声明的函数名字叫signal，signal函数的参数有两个，一个参数是int，第二个参数是一个函数指针类型，该函数指针指向的参数是int，返回类型是void，signal函数的返回类型是一个函数指针，该函数指针能够指向的那个函数的参数是int，返回类型是void。

可以把这个代码简化一下：

typedef void(*pc)(int)
pc signal(int,pc)

这里说一下，typedef重命名，只有对指针的时候才会把类型名放在 * 旁边，像之前的

typedef unsigned int unit;

就正常写就可以。

总结

本篇文章讲了一些不同类型指针的使用和写法，指针在编程中是非常实用的工具，可以帮助我们更好地管理内存、构建和操作数据结构，提高程序的性能和效率。熟练地使用指针可以让我们编写出更加灵活、高效和可靠的程序。下一篇继续学习。