指针的详解①（ 字符指针,指针数组,数组指针,数组参数、指针参数,函数指针）_字符串指针 形参

指针的概念：

1. 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。

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内存会划分为一个个的内存单元
每个内存单元都有一个独立的编号 - 编号也称为地址
地址在C语言中也被称为指针

指针(地址) 需要存储起来 - 存储到变量中，这个变量就被称为指针变量

2. 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。

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指针 (地址) 的大小是固定的4/8个字节 (32位平台/64位平台)

地址是物理的电线上产生

32位机器 - 32根地址线 -包括（ 1/0 ）
32个0/1组成的二进制序列，把这个二进制序列就作为地址，32个bit位才能存储这个地址也就是需要4个字节才能存储所以指针变量的大小就是4个字节
同理64位机器上，地址的大小是64个0/1组成的二进制序列，需要64个bit位存储，也就是8个字节。所以指针变量的大小是8个字节。

3. 指针是有类型，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。

4. 指针的运算。

1. 字符指针

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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:

int main()
{
 char ch = 'w';
 char *pc = &ch;
 *pc = 'w';
 return 0;
}

还有一种使用方式如下：

int main()
{
 const char* pstr = "hello bit.";//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 bit.";

特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr 里了，但是/本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了pstr中。

相当于先创建了一个字符变量（实际没有），然后在用字符数组指向他的首元素地址。

 那就有可这样的面试题：

#include <stdio.h>
int main()
{
 char str1[] = "hello bit.";
 char str2[] = "hello bit.";
 const char *str3 = "hello bit.";
 const char *str4 = "hello bit.";
 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;
}

输出：str1 and str2 are not same
           str3 and str4 are same

因为这里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。

简单来说，就是str1,str2是新建的数组变量，所以开辟的内存空间肯定会不同。

而str3,str4因为是创建了const ,使* str3/4 不能对hello bit 进行修改，而3 4都指向的是同一个数，不能修改就没有必要多创建一个内存地址来分配，所以系统就智能的选择了同一块地址。

所以str1和str2不同，str3和str4相同。

2. 指针数组

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在《指针》章节我们也学了指针数组，指针数组是一个存放指针的数组。

这里我们再复习一下，下面指针数组是什么意思？

int* arr1[10];         //整形指针的数组

char *arr2[4];         //一级字符指针的数组

char **arr3[5];        //二级字符指针的数组

3. 数组指针 

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3.1 数组指针的定义

数组指针是指针？还是数组？

答案是：指针。

我们已经熟悉：

整形指针： int * pint; 能够指向整形数据的指针。

浮点型指针： float * pf; 能够指向浮点型数据的指针。

那数组指针应该是：能够指向数组的指针。

下面代码哪个是数组指针？

int *p1[10];
int (*p2)[10];
//p1, p2分别是什么？

解释：

int (*p)[10];
//解释：p先和*结合，优先级高，说明p是一个指针变量，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。

3.2 &数组名VS数组名

对于下面的数组：

int arr[10];

arr 和 &arr 分别是啥？

我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。

那&arr数组名到底是啥？

我们看一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 printf("%p\n", arr);
 printf("%p\n", &arr);
 return 0;
}

 

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。 难道两个是一样的吗？

我们再看一段代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = { 0 };
 printf("arr = %p\n", arr);
 printf("&arr= %p\n", &arr);
 printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
 printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);
 return 0;
}

arr = 000000A4F717F568
&arr= 000000A4F717F568
arr+1 = 000000A4F717F56C
&arr+1= 000000A4F717F590

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的（首地址的值），但是意义不一样的。

实际上： &arr 表示的是数组的地址，整个数组的，而不是数组首元素的地址。

本例中 &arr 的类型是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以 &arr+1 相对于 &arr 的差值是40.

• &arr表示的是数组指针 arr表示的是数组的首元素地址

3.3 数组指针的使用

那数组指针是怎么使用的呢？

既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
 int (*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p
 //但是我们一般很少这样写代码
 //弄巧成拙，我们应该在合适的时候使用数组指针
 return 0;
}

一个数组指针的使用：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
 
 
print(int(*p)[5],int r,int s) //因为数组指针指向的是第一行的地址，
                              //所以后面要给上[5]才能遍历到此行每列的元素
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < s; j++)
		{
			printf("%d ", *((*p + i) + j)); 
            //(*p + i)表示数组每行的首元素地址
            //*((*p + i) + j))表示此行向后遍历j次之后解引用取值
		}
		printf("\n");
	}
 
 
}
 
int main()
{
	int arr[3][5] = { {1,2,3,4,5},{2,3,4,5,6},{3,4,5,6,7} };
	print(arr, 3, 5);
 
	return 0;
}

简而言之

指针数组，就是存放指针的数组

数组指针，就是存放数组的指针

4. 数组参数、指针参数

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在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？

4.1 一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok?
{}
void test(int arr[10])//ok?
{}
void test(int *arr)//ok?
{}
void test2(int *arr[20])//ok?
{}
void test2(int **arr)//ok?
{}
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int *arr2[20] = {0};
 test(arr);
 test2(arr2);
}

 答案：

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//创建数组，不需要创建大小，拿数组接收，OK的
{}
void test(int arr[10])//创建数组，拿数组接收，OK的
{}
void test(int* arr)//创建的数组，实际穿的数组首元素也是指针
				   //拿指针接收，OK的
{}
void test2(int* arr[20]) // 创建的指针数组，实际存放的是指针，传参的是数组首元素也是指针
						 // 拿指针接收，OK的
{}
void test2(int** arr)// 创建的是指针数组，arr2代表首元素地址，而arr2存放的都是指针，
					 // 一级指针的地址，拿二级指针接收，OK的
{}
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };   //数组
	int* arr2[20] = { 0 }; //指针数组
	test(arr);
	test2(arr2);
}

4.2 二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok？
{}
void test(int arr[][])//ok？
{}
void test(int arr[][5])//ok？
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int *arr)//ok？
{}
void test(int* arr[5])//ok？
{}
void test(int (*arr)[5])//ok？
{}
void test(int **arr)//ok？
{}
int main()
{
 int arr[3][5] = {0};
 test(arr);
}

答案

void test(int arr[3][5])//简单粗暴，编译器会创建一个空间来接收一样的参数，OK的
{}
void test(int arr[][])//要规定大小，不OK。
{}
void test(int arr[][5])//数组规定列的大小就可以正常使用，OK的
{}
//总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。
//这样才方便运算。
void test(int* arr)//创建的是二维数组，传参过来代表的是一整行的地址，用一维指针接收，不OK
{}
void test(int* arr[5])// 创建的是二维数组，用指针数组接收，
					  // 要么是二维数组，要么是数组指针才可以，不OK
{}
void test(int(*arr)[5])//创建的是二维数组，用数组指针接收，OK的
{}
void test(int** arr)//创建的是二维数组，用二维指针接收
					//二级指针是接收一级指针的指针，不OK
{}
int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };
	test(arr);  //注意：传参的是一维数组arr[3]的首地址
}

4.3 一级指针传参

#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
 int i = 0;
 for(i=0; i<sz; i++)
 {
 printf("%d\n", *(p+i));
 }
}
int main()
{
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 int *p = arr;
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
 //一级指针p，传给函数
 print(p, sz);
 return 0;
}

思考：

当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

void test1(int *p)
{}
//test1函数能接收什么参数？
void test2(char* p)
{}
//test2函数能接收什么参数？

 答案：数组名，指针，地址

 

4.4 二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
 printf("num = %d\n", **ptr); 
}
int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);
 test(&p);
 return 0;
}

思考：

当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

void test(char **p)
{
 
}
int main()
{
 char c = 'b';
 char*pc = &c;
 char**ppc = &pc;
 char* arr[10];
 test(&pc);
 test(ppc);
 test(arr);
 return 0;
}

5. 函数指针

首先看一段代码：

#include <stdio.h>
void test()
{
 printf("hehe\n");
}
int main()
{
 printf("%p\n", test);
 printf("%p\n", &test);
 return 0;
}

输出的结果：

00007FF74D2F13CA
00007FF74D2F13CA

输出的是两个地址，这两个地址是 test 函数的地址。 那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？ 下面我们看代码：

void test()
{
 printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2();

首先，能给存储地址，就要求pfun1或者pfun2是指针，那哪个是指针？ 答案是：

pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无参数，返回值类型为void。

阅读两段有趣的代码：

//代码1
(*(void (*)())0)();
//代码2
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

代码1

我们可以分为三个部分

(*(void (*)())0)(); //函数指针部分

(*(void (*)())0)(); //解引用部分

(*(void (*)())0)(); //函数调用部分

所以我们分三步理解

1. 首先把0强制类型转变为void (*)()，变成函数指针类型
2. 在对函数指针类型进行解引用
3. 然后对数指针类型解引用之后的数进行函数调用，调用为空

代码2

我们将函数区分出来

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

所以我可以先看红色部分

可以知道这是一个函数指针类型

而signal(int , void(*)(int))) 是一个函数

函数包括了整形和一个函数指针类型

signal 函数的返回类型也是void(*)(int)，该函数指针指向的函数有一个int类型的参数，返回类型是void

代码2太复杂，如何简化：

typedef void(*pf_t)(int);
pf_t signal(int, pf_t);