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所属专栏:C语言学习
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引言

通过后面的刻苦学习,明天咱们终于来到了指针的最初一节,这一节将是对后面内容的总结与深入,置信学完之后,大家能对指针有一个更深的了解~

1. 函数指针

1.1 函数的地址

函数也有地址吗?置信大家看到这里肯定会有这个疑难吧,咱们其实能够做一个小的试验来证实一下。

代码如下:

#include<stdio.h>int Add(int a, int b){    return a + b;}int main(){    int x = 1;    int y = 2;    int ret = Add(x, y);    printf("%p \n", Add);//打印函数名    printf("%p \n", &Add);//对函数名取地址    return 0;}

从上述试验咱们能够发现,函数确实有地址,并且贝蒂还能够通知大家函数名对函数名取地址示意的含意雷同,都是指函数的地址

1.2 函数指针变量

既然函数是有地址的,那咱们就能够用指针来接管,而这个指针咱们称为函数指针变量

定义如下:

函数的返回值类型(*指针名)(函数的参数类型)

咱们以下面的加法函数给大家演示一下

int(*pf)(int a, int b) = &Add;int(*pf)(int , int ) = Add;//省略&,a和b也是可行的int(*)(int a, int b)//pf的函数指针变量类型

1.3 函数指针的应用

    int (*pf)(int a, int b) = &Add;    int ret1 = (*pf)(3, 5);//相当于Add(3,5)    int ret2 = pf(3, 5);//相当于Add(3,5)
  1. 对pf解援用相当于通过pf找到Add函数名,而后输出参数进行应用。
  2. 而咱们晓得&Add==Add,所以咱们也能通过间接应用函数指针变量来调用函数。
  • 然而函数指针变量不能像其余指针变量进行+-运算

2. 两段乏味的代码

2.1 typedef的应用

typedef是一个关键字,它能将简单的类型简化。

如:

//如果你感觉unsigned long long写起来麻烦typedef unsigned long long ull;//能够将其简化为ullunsigned long long a;ull b;//也能够这样申明

2.2 代码解析

(1)(*(void (*)())0)();//这段代码该如何解释
  1. 首先咱们从里往外拆分,最外面void(*)()是一个函数指针类型,它的返回类型是空,参数也为空,咱们能够将其简化为pf 。

那这段代码咱们能够写成这样

    (*(void (*)())0)();    typedef void(*pf)();    (*(pf)0)();//简化后
  1. 这下咱们比拟容易看出这段代码是先将0强制类型转换为函数指针类型,而后对其解援用。
  2. 解援用之后相当于调用在0地址的函数,因为其参数为空所以只有一个独自的().
(2) void (*signal(int , void(*)(int)))(int);//那这段代码呢
  1. 首先signal与()联合阐明其是一个函数名,它有两个参数,一个整型,另一个是函数指针类型。
  2. 咱们将signal(int ,void(*)(int))独自拿进去,这段代码只剩void(*)(int),这就阐明该函数的返回类型是一个函数指针,指向一个参数为int,返回为void的函数。
  3. 咱们能够通过typedef进行化简。
    typedef void(*pfun_t)(int);//将void(*)(int)简化    pfun_t signal(int, pfun_t);//化简之后

3. 计算器

这是一个简略计算机的模仿实现

#include <stdio.h>int add(int a, int b)//加法{    return a + b;}int sub(int a, int b)//减法{    return a - b;}int mul(int a, int b)//乘法{    return a * b;}int div(int a, int b)//除法{    return a / b;}int main(){    int x, y;    int input = 1;    int ret = 0;    do//简略计算机的模仿实现    {        printf(" 1:add 2:sub \n");        printf(" 3:mul 4:div \n");        printf(" 0:exit \n");        printf("请抉择:");        scanf("%d", &input);        switch (input)        {        case 1:            printf("输出操作数:");            scanf("%d %d", &x, &y);            ret = add(x, y);            printf("ret = %d\n", ret);            break;        case 2:            printf("输出操作数:");            scanf("%d %d", &x, &y);            ret = sub(x, y);            printf("ret = %d\n", ret);            break;        case 3:            printf("输出操作数:");            scanf("%d %d", &x, &y);            ret = mul(x, y);            printf("ret = %d\n", ret);            break;        case 4:            printf("输出操作数:");            scanf("%d %d", &x, &y);            ret = div(x, y);            printf("ret = %d\n", ret);            break;        case 0:            printf("退出程序\n");            break;        default:            printf("抉择谬误\n");            break;        }    } while (input);    return 0;}

通过观察咱们发现代码有很多冗余的局部,咱们能够通过上面两种办法简化

3.1 函数指针数组

类比指针数组,函数指针数组就是每个数组元素是个函数指针

#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;}int main(){    int x, y;    int input = 1;    int ret = 0;    int(*p[5])(int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div };     //0元素不便输出    //p先与[5]联合是个数组,每个元素是个函数指针    do    {        printf(" 1:add 2:sub \n");        printf(" 3:mul 4:div \n");        printf(" 0:exit \n");        printf("请抉择:");        scanf("%d", &input);        if ((input <= 4 && input >= 1))        {            printf("输出操作数:");            scanf("%d %d", &x, &y);            ret = (*p[input])(x, y);            printf("ret = %d\n", ret);        }        else if (input == 0)        {            printf("退出计算器\n");        }        else        {            printf("输⼊有误\n");        }    } while (input);        return 0;}

3.2 回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,咱们就说这是回调函数。

简略来说就是通过函数来调用函数

#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 calc(int(*pf)(int, int))//用函数指针来接管函数地址{    int ret = 0;    int x, y;    printf("输出操作数:");    scanf("%d %d", &x, &y);    ret = pf(x, y);    printf("ret = %d\n", ret);}int main(){    int input = 1;    do    {        printf(" 1:add 2:sub \n");        printf(" 3:mul 4:div \n");        printf(" 0:exit \n");        printf("请抉择:");        scanf("%d", &input);        switch (input)        {        case 1:            calc(add);//传入函数的地址            break;        case 2:            calc(sub);//传入函数的地址            break;        case 3:            calc(mul)//传入函数的地址            break;        case 4:            calc(div)//传入函数的地址            break;        case 0:            printf("退出程序\n");            break;        default:            printf("抉择谬误\n");            break;        }    } while (input);        return 0;}

4. qsort()函数

4.1 qsort()的应用

  1. 申明:void qsort(void base, size_t nitems, size_t size, int (compar)(const void , const void))
  • base -- 指向要排序的数组的第一个元素的指针。
  • nitems -- 由 base 指向的数组中元素的个数。
  • size -- 数组中每个元素的大小,以字节为单位。
  • compar -- 用来比拟两个元素的函数。
  1. 作用:对数组元素进行排序(升序)
  2. 返回值:void

举例:

int int_cmp1(const void* p1, const void* p2){    //void*指针不能间接应用    return (*(int*)p1 - *(int*)p2);//前大于后,则替换}void test1(){    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };    int i = 0;    qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp1);    for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)    {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("\n");}int int_cmp2(const void* p1, const void* p2){    return (*(char*)p1 - *(char*)p2);//前大于后,则替换}void test2(){    char arr[] = { 'b','a','j','c','r' };    int i = 0;    qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(char), int_cmp2);    for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)    {        printf("%c ", arr[i]);    }    printf("\n");}int main(){    test1();//排序整数    test2();//排序字符    return 0;}

输入后果:

  • 当然咱们还能够以字符串,构造体变量为比拟根据,这里贝蒂就不一一列举啦

4.2 冒泡排序

冒泡排序是一种十分常见,用于排序的一种算法 。

(1) 算法步骤

  1. 比拟相邻的元素。如果第一个比第二个大,就替换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最初一对。这步做完后,最初的元素会是最大的数。
  3. 针对所有的元素反复以上的步骤,除了最初一个。
  4. 继续每次对越来越少的元素反复下面的步骤,直到没有任何一对数字须要比拟。

(2) 动图演示

(3)代码实现

void bubble_sort(int arr[], int sz) //参数接管数组元素个数{    int i = 0;    for (i = 0; i < sz - 1; i++)    {        int flag = 1; //假如这⼀趟曾经有序了        int j = 0;        for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)        {            if (arr[j] > arr[j + 1])            {                flag = 0; //发⽣替换就阐明,⽆序                int tmp = arr[j];                arr[j] = arr[j + 1];                arr[j + 1] = tmp;            }        }        if (flag == 1) //这⼀趟没替换就阐明曾经有序,后续无需排序了            break;    }}int main(){    int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);    bubble_sort(arr, sz);    for (int i = 0; i < sz; i++)    {        printf("%d ", arr[i]);    }    return 0;}

输入:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

4.3 模仿实现qsort()

尽管qsort实质是以疾速排序形式实现的,然而咱们也能够用冒泡排序模拟实现一下。

  1. 参数局部必定不会变
void bubble(void *base, int count , int size, int(*cmp )(void *, void *))
  1. 比拟函数,因为不同变量类型,所以咱们以char*类型来进行比拟。

  1. 与比拟函数同理,替换每个字节内容,从而实现两个元素的替换
void _swap(void* p1, void* p2, int size)//p1为第一个元素//p2为第二元素//size为替换字节数{    int i = 0;    for (i = 0; i < size; i++)    {        char tmp = *((char*)p1 + i);        *((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);        *((char*)p2 + i) = tmp;    }}

残缺代码

int int_cmp(const void * p1, const void * p2){    return (*(int*)p1 - *(int*)p2);}void _swap(void* p1, void* p2, int size){    int i = 0;    for (i = 0; i < size; i++)    {        char tmp = *((char*)p1 + i);        *((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);        *((char*)p2 + i) = tmp;    }}void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*)){    int i = 0;    int j = 0;    for (i = 0; i < count - 1; i++)    {        for (j = 0; j < count - i - 1; j++)        {            if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)            //返回值大于0则替换            {                _swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);            }        }    }}int main(){    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };    int i = 0;    bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);    for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)    {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("\n");    return 0;}

结言

完结撒花,完结撒花

祝贺你,战胜指针大魔王哦~