C语言指针常见问题

  我们在学C语言时,指针是我们最头疼的问题之一,针对C语言指针,博主根据自己的实际学到的知识以及开发经验,总结了以下使用C语言指针时常见问题。

指针

指针做函数参数

学习函数的时候,讲了函数的参数都是值拷贝,在函数里面改变形参的值,实参并不会发生改变。

 

如果想要通过形参改变实参的值,就需要传入指针了。

 

注意:虽然指针能在函数里面改变实参的值,但是函数传参还是值拷贝。不过指针虽然是值拷贝,但是却指向的同一片内存空间。

 

指针做函数返回值

返回指针的函数,也叫作指针函数。

和普通函数一样,只是返回值类型不同而已,先看一下下面这个函数,非常熟悉对不!

int fun(int x,int y);

接下来看另外一个函数声明

int* fun(int x,int y);

这样一对比,发现所谓的指针函数也没什么特别的。

注意:

  • 不要返回临时变量的地址

  • 可以返回动态申请的空间的地址

  • 可以返回静态变量和全局变量的地址

函数指针

如果在程序中定义了一个函数,那么在运行时系统就会为这个函数代码分配一段存储空间,这段存储空间的首地址称为这个函数的地址。而且函数名表示的就是这个地址。既然是地址我们就可以定义一个指针变量来存放,这个指针变量就叫作函数指针变量,简称函数指针。

函数指针定义

函数返回值类型 (* 指针变量名) (函数参数列表);

  • “函数返回值类型”表示该指针变量所指向函数的 返回值类型;

  • “函数参数列表”表示该指针变量所指向函数的参数列表。

那么怎么判断一个指针变量是指向变量的指针,还是指向函数的指针变量呢?

  • 看变量名的后面有没有带有形参类型的圆括号,如果有就是指向函数的指针变量,即函数指针,如果没有就是指向变量的指针变量。

  • 函数指针没有++和 --运算

函数指针使用

定义一个实现两个数相加的函数。

int add(int a,int b)
{
    return a+b;
}
int main()
{
    int (*pfun)(int,int) = add;
    int res = pfun(5,3);
    printf("res:%dn",res);
    
    return 0;
}

在给函数指针pfun赋值时,可以直接用add赋值,也可以用&add赋值,效果是一样的。

在使用函数指针时,同样也有两种方式,1,pfun(5,3); 2,(*pfun)(5,3)

案例

计算器

用函数指针实现一个简单的计算器,支持+、-、*、/、%

//plus sub multi divide mod     //加 减 乘 除 取余

当功能太多时,switch语句太长,因此不是一种好的编程风格。好的设计理念应该是把具体的操作和和选择操作的代码分开。

函数指针作为转换表

转换表就是一个函数指针数组。

#include
#include
​
// 转换表
// 转换表 step1:
//(1.1)声明 转台转移函数
double add(double, double);
double sub(double, double);
double mul(double, double);
double div(double, double);
double hypotenuse(double, double);
//(1.2)声明并初始化一个函数指针数组    pfunc:数组   数组元素:函数指针  返回值:double型数据
double(*pfunc[])(double, double) = { add, sub, mul, div, hypotenuse };//5个转移状态
​
//状态转移函数的实现
double add(double a, double b){ return a + b;}
double sub(double a, double b){ return a - b; }
double mul(double a, double b){ return a * b; }
double div(double a, double b){ return a / b; }
double hypotenuse(double a, double b){ return sqrt(pow(a, 2) + pow(b, 2)); }
​
void test()
{
    //转换表 step2:调用 函数指针数组
    int n = sizeof(pfunc) / sizeof(pfunc[0]);//转移表中 包含的元素个数(状态转移函数个数)
    for (int i = 0; i 

typedef

一,使用typedef为现有类型创建别名,给变量定义一个易于记忆且意义明确的新名字。

  • 类型过长,用typedef可以简化一下

typedef unsigned int UInt32
  • 还可以定义数组类型

typedef int IntArray[10];
IntArray arr;               //相当于int arr[10]

 

二、使用typedef简化一些比较复杂的类型声明。

例如:

typedef int (*CompareCallBack)(int,int);

上述声明引入了PFUN类型作为函数指针的同义字,该函数有两个类型分别为int、int、char参数,以及一个类型为int的返回值。通常,当某个函数的参数是一个回调函数时,可能会用到typedef简化声明。 例如,承接上面的示例,我们再列举下列示例:

int callBackTest(int a,int b,CompareCallBack cmp);

callBackTest函数的参数有一个CompareCallBack类型的回调函数。在这个示例中,如果不用typedef,callBackTest函数声明如下:

int callBackTest(int a,int b,int (*cmp)(int,int));

从上面两条函数声明可以看出,不使用typedef的情况下,callBackTest函数的声明复杂得多,不利于代码的理解,并且增加的出错风险。

所以,在某些复杂的类型声明中,使用typedef进行声明的简化是很有必要的。

回调函数

首先要明确的一点是,函数也可以作为函数的参数来传递。

当做函数参数传入的函数,称之为 回调函数(至于为什么要叫“回调函数”,不能叫别的呢?其实这只是人为规定的一个名字。你也可以叫“maye专属函数”,但是到时候你又会问为什么要叫“maye专属函数”,它特么的总的有个名字吧!所以叫“回调函数”就是王八的屁股:规定!)。

实现一个与类型无关的查找函数

 

如何看懂复杂的指针

指针大家都学过了,简单的指针相信大家都不放在眼里,就不再赘述,但是复杂的你能理解吗?能理解指针就学的差不多了,至于如何运用只要你看懂指针就知道应该给它赋什么值,怎么用。

  • 首先咱们一起来看看这个: int (*fun)(int *p)

    • 首先需要分析这个是不是一个指针,如果是,是什么指针?如果不是,那是什么?

      1. 根据(*fun)可知,fun是一个指针

      2. 然后看fun的后面是一个函数参数列表,可以确定是一个指向函数的指针

      3. 指向的函数的返回值是什么类型呢,再回头看看最前面发现是一个int

      4. 最后我们可以根据这个函数指针写出对应的函数

结果如下:

int foo(int *p)
{
    return 0;
}

 

右左法则

上面我们分析了一个函数指针,那结果是如何得出来的呢?全靠经验吗,NO,其实是有方法的。

这个方法叫做右左法则

  • 右左法则不是C标准里面的内容,它是从C标准的声明规定中归纳出来的方法。C标准的声明规则,是用来解决如何创建声明的,而右左法则是用来解决如何辩识一个声明的。

  • 右左法则使用:

      1. 首先从最里面的圆括号(应该是标识符)看起,然后往右看,再往左看;

      2. 每当遇到圆括号时,就应该调转阅读方向;

      3. 一旦解析完圆括号里面所有东西,就跳出圆括号;

      4. 重复这个过程知道整个声明解析完毕。

 

案例走起

1.int (*p[5])(int*)

解析:

  1. 从标识符p开始,p先与[]结合形成一个数组,然后与*结合,表示是一个指针数组;

  2. 然后跳出这个圆括号,往后看,发现了一个函数的参数列表,说明数组里面装的是函数指针;

  3. 在跳出圆括号,往前看返回类型,可以确定函数指针的类型。

2. int (*fun)(int *p,int (*pf)(int *))

解析:

  1. fun与*结合形成指针;

  2. 往后看是一个参数列表,说明是一个函数指针,只不过参数里面还有一个函数指针;

  3. 往前看可以确定函数指针的返回类型。

3. int (*(*fun)[5])(int *p)

解析:

  1. fun与*结合,形成指针;

  2. 往后看发现了一个[5]说明是一个指向数组的指针;

  3. 再往前看,发现有一个*,说明数组里面存的是指针;

  4. 跳出圆括号往后看,发现了参数列表,说明数组里面存的是函数指针;

  5. 再往前看可以确定函数指针的返回类型。

 

4. int (*(*fun)(int *p))[5]

解析:

  1. fun与*结合,形成指针;

  2. 往后看发现了参数列表,说明fun是一个函数指针;

  3. 往前看遇到了*说明,函数指针的返回类型是一个指针,是什么指针继续往后解析;

  4. 往后看发现了[5] 说明是一个数组指针,最前面一个int,说明fun这个函数指针的返回类型是一个数组的指针

    类型为int (*)[5]

     

5. int(*(*fun())())()

解析:

  1. fun与()结合,说明fun是一个函数;

  2. 往前看发现了一个*,说明函数返回类型为指针,什么指针呢?

  3. 往后看发现了参数列表,fun函数返回的是一个函数指针,那这个函数指针的返回类型是什么呢?

  4. 往前看又发现了一个*,说明函数指针返回类型也是一个指针,那这个指针是什么指针呢?

  5. 往后看又发现了一个参数列表,说明是个函数指针,往前看这个函数指针返回的是int类型

 

总结

实际当中,需要声明一个复杂指针时,如果把整个声明写成上面所示的形式,对程序可读性是一大损害。应该用typedef来对声明逐层分解,增强可读性

 

指针变量有两种类型:指针变量的类型和指针所指向的对象的类型

指针变量的类型 只要把指针声明语句里的指针名字去掉,剩下的部分就是这个指针的类型。

  • int* ptr; //指针的类型是int

  • char* ptr; //指针的类型是char

  • int** ptr; //指针的类型是int**

  • int(*ptr)[3]; //指针的类型是int()[3]

  • int*(*ptr)[4]; //指针的类型是int*(*)[4]

指针变量指向的对象的类型

  • 你只须把指针声明语句中的指针名字和名字左边的指针声明符*去掉,剩下的就是指针所指向的类型。

    • int*ptr; //指针所指向的类型是int

    • char*ptr; //指针所指向的的类型是char

    • int**ptr; //指针所指向的的类型是int*

    • int(*ptr)[3]; //指针所指向的的类型是int()[3]

    • int*(*ptr)[4]; //指针所指向的的类型是int*()[4]

 

注意事项:

  • 指针变量也是变量,也有存储空间,存的是别的变量的地址。

    • 要注意指针的值,和指向的对象的值得区别

    • 普通变量中的内存空间存放的是,数值或字符等。 ----直接存取

    • 指针变量中的内存空间存放的是,另外一个普通变量的地址。----间接存取

       

  • 连续定义多个指针变量时,容易犯错误,比如:int *p,p1;只有p是指针变量,p1是整型变量

  • 避免使用为初始化的指针,很多运行错误都是由于这个原因导致的,而且这种错误又不能被编译器检查所以很难被发现,解决方法:初始化为NULL,报错就能很快找到原因

  • 指针赋值时一定要保证类型匹配,由于指针类型确定指针所指向对象的类型,操作指针是才能知道按什么类型去操作

  • 在用动态分配完内存之后一定要判断是否分配成功,分配成功后才能使用。

  • 在使用完之后一定要释放,释放后必须把指针置为NULL

  •  

文章来源于互联网:C语言指针常见问题

THE END
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