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指针进阶（二）
5.函数指针
补：
&函数名就是函数的地址
函数名也是函数的地址代码演示： #includeint Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { //&函数名就是函数的地址 //函数名也是函数的地址 printf("%p\n", &Add); printf("%p\n", Add); } - 1
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运行结果:
#includeint Add(int x, int y) { return x + y; } int main() { //函数指针变量： int (*pf1)(int, int) = Add;//pf1就是函数指针变量 //形式1： int (* pf2)(int, int) = &Add; int ret = (* pf2)(2, 3); //形式2： int (* pf2)(int, int) = Add; int ret = pf2(2, 3); //形式3 int (* pf2)(int, int) = Add; int ret = Add(2, 3); printf("%d\n", ret); return 0; } - 1
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来看以下两个代码：
//代码1 (* (void (*)( )) 0 )( ); //代码2 void (* signal (int , void(*)(int)) )(int);- 1
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分析：
//代码一：
将0强制类型转化为(void (*)( ))，解引用函数指针类型，出入参数为空
//代码二：
是一次函数声明,声明的是signal函数
第一个是int类型
第二个是函数指针类型，该类型是void( * )(int)。该函数指针指向的函数参数是int，返回类型是void
signal函数的返回类型也是函数指针类型，该类型是void( * )(int),该函数指针指向的函数，参数是int,返回类型是void代码2太复杂，如何简化：
typedef void(*pfun_t)(int); pfun_t signal(int, pfun_t);- 1
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6. 函数指针数组
数组是一个存放相同类型数据的存储空间，那我们已经学习了指针数组
//比如： int *arr[10]; //数组的每个元素是int*- 1
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那要把函数的地址存到一个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？
int (*parr1[10])(); int *parr2[10](); int (*)() parr3[10];- 1
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答案是：parr1
分析：
parr1 先和 [ ] 结合，说明 parr1是数组，数组的内容是什么呢？
是 int (*)( ) 类型的函数指针。看如下代码进一步理解函数指针数组：
int Add(int x, int y) { return x + y; } int Sub(int x, int y) { return x - y; } int main() { int (*pf1)(int, int) = &Add; int (*pf2)(int, int) = ⋐ //数组中存放类型相同的多个元素 int (*pfArr[4])(int, int) = { &Add, &Sub };//pfArr 是函数指针数组 - 存放函数指针的数组 return 0; }- 1
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函数指针数组的用途：转移表
例子：计算器
void menu() { printf("****************************\n"); printf("*** 1. add 2. sub ***\n"); printf("*** 3. mul 4. div ***\n"); printf("*** 0. exit ***\n"); printf("****************************\n"); } int Add(int x, int y) { return x + y; } int Sub(int x, int y) { return x - y; } int Mul(int x, int y) { return x * y; } int Div(int x, int y) { return x / y; } int main() { int input = 0; int x = 0; int y = 0; int ret = 0; do { menu(); printf("请输入选择>:"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: printf("请输入两个操作数》"); scanf("%d%d", &x, &y); ret = Add(x, y); printf("%d\n", ret); break; case 2: printf("请输入两个操作数》"); scanf("%d%d", &x, &y); ret = Sub(x, y); printf("%d\n", ret); break; case 3: printf("请输入两个操作数》"); scanf("%d%d", &x, &y); ret = Mul(x, y); printf("%d\n", ret); break; case 4: printf("请输入两个操作数》"); scanf("%d%d", &x, &y); ret = Div(x, y); printf("%d\n", ret); break; case 0: printf("退出游戏"); default: printf("输入错误"); } } while (input); return 0; }- 1
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用函数指针实现
void menu() { printf("****************************\n"); printf("*** 1. add 2. sub ***\n"); printf("*** 3. mul 4. div ***\n"); printf("*** 0. exit ***\n"); printf("****************************\n"); } //+ - * / && || & | >> << int Add(int x, int y) { return x + y; } int Sub(int x, int y) { return x - y; } int Mul(int x, int y) { return x * y; } int Div(int x, int y) { return x / y; } int main() { int input = 0; int x = 0; int y = 0; int ret = 0; do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); //函数指针数组 - 转移表 int (*pfArr[])(int, int) = {NULL, Add, Sub, Mul, Div}; // 0 1 2 3 4 if (0 == input) { printf("退出计算器\n"); } else if (input >= 1 && input <= 4) { printf("请输入2个操作数:"); scanf("%d %d", &x, &y); ret = pfArr[input](x, y); printf("ret = %d\n", ret); } else { printf("选择错误，重新选择!\n"); } } while (input); return 0; }- 1
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7. 指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个 指针
指针指向一个 数组 ，数组的元素都是 函数指针 ;
如何定义？
8. 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，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
//代码演示： void menu() { printf("****************************\n"); printf("*** 1. add 2. sub ***\n"); printf("*** 3. mul 4. div ***\n"); printf("*** 0. exit ***\n"); printf("****************************\n"); } //+ - * / && || & | >> << int Add(int x, int y) { return x + y; } int Sub(int x, int y) { return x - y; } int Mul(int x, int y) { return x * y; } int Div(int x, int y) { return x / y; } void calc(int (*pf)(int,int)) { int x = 0; int y = 0; int ret = 0; printf("请输入2个操作数:"); scanf("%d %d", &x, &y); ret = pf(x, y); printf("ret = %d\n", ret); } int main() { int input = 0; do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: calc(Add); break; case 2: calc(Sub); break; case 3: calc(Mul); break; case 4: calc(Div); break; case 0: printf("退出计算器\n"); break; default: printf("选择错误, 重新选择\n"); break; } } while (input); return 0; }- 1
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看图片理解下回调函数：
案例：使用回调函数，模拟实现qsort（采用冒泡的方式）。
一般冒泡排序：
//代码演示： void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } void bubble_sort(int arr[], int sz) { //趟数 int i = 0; for (i = 0; i < sz - 1; i++) { //每一趟冒泡排序的过程 int j = 0; for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = tmp; } } } } int main() { //数据 int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); print_arr(arr, sz); bubble_sort(arr, sz);//冒泡排序 print_arr(arr, sz); return 0; }- 1
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运行结果：
这种冒泡排序缺陷：
qsort（采用冒泡的方式）:
了解以下qsort（）函数:
1.首元素地址base
我们要排序一组数据，首先我们需要找到这组数据在哪，因此我们直接将首元素的地址传给qsort函数来确定从哪开始排序。
2.元素个数num
我们知道了从哪开始，也要知道在哪结束才能确定一组需要排序的数据，但是我们不方便直接将结尾元素的地址传入函数，因此我们将需要排序的元素的个数传给qsort函数来确定一组数据。
3.元素大小size
我们知道qsort函数能排序任意数据类型的一组数据，因此我们用void类型的指针来接收元素，但是我们知道void类型的指针不能进行加减操作，也就无法移动，那么在函数内部我们究竟用什么类型的指针来操作变量呢？我们可以将void类型的指针强制类型转换成char类型的指针后来操作元素，因为char*类型的指针移动的单位字节长度是1个字节，我们只需要再知道我们需要操作的数据是几个字节就可以操作指针从一个元素移动到下一个元素，因此我们需要将元素大小传入qsort函数。
4.自定义比较函数compar
我们需要告诉qsort函数我们希望数据按照怎么的方式进行比较，比如对于几个字符串，我们可以比较字符串的大小（strcmp），也可以比较字符串的长度（strlen），因此我们要告诉qsort函数我们希望的比较方式，我们就需要传入一个比较函数compar就简写为cmp吧。
//代码案例： #include#include void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } int cmp_int(const void* e1, const void* e2) { return *(int*)e1 - *(int*)e2; } //测试qsort排序整型数据 void test1() { int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); print_arr(arr, sz); qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); } int main() { test1(); return 0; } - 1
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运行结果：
补：void*
1.void* 类型的指针 - 不能进行解引用操作符，也不能进行±整数的操作
2.void* 类型的指针是用来存放任意类型数据的地址
3.void* 无具体类型的指针代码演示： int main() { char c = 'w'; char* pc = &c; int a = 100; //int* p = &c;//不可以存放char*类型 void* pv = &c;//存放char* pv = &a;//存放int* return 0; }- 1
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案例：测试qsort排序结构体数据
结构体数据怎么比较呢？
- 按照年龄比较
#include#include struct Stu { char name[20]; int age; }; int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2) { return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age; } void test1() { struct Stu arr[] = { {"zhanhsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 12} }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age); } int main() { test1(); return 0; } - 1
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- 按照名字比较
struct Stu { char name[20]; int age; }; int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2) { return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name); } void test2() { struct Stu arr[] = { {"zhanhsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 12} }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name); } int main() { test1(); return 0; }- 1
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qsort内部实现
#includevoid print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size) { int i = 0; for (i = 0; i < size; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } } //泛型编程 void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* e1, const void*e2)) { //冒泡排序的趟数 int i = 0; for (i = 0; i < num - 1; i++) { //一趟冒泡排序 int j = 0; for (j = 0; j < num - 1 - i; j++) { //if (arr[j] > arr[j + 1]) if(cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size)<0) { //交换 swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size); } } } } int cmp_int(const void* e1, const void* e2) { return *(int*)e1 - *(int*)e2; } void test1() { int arr[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 };//升序 //排序为降序 int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); print_arr(arr, sz); bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); } int main() { //整型数据/字符数据/结构体数据... //可以使用qsort函数对数据进行排序 //测试bubble_sort，排序整型数据 test1(); return 0; } - 1
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运行结果
#includevoid print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size) { int i = 0; for (i = 0; i < size; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } } //泛型编程 void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* e1, const void*e2)) { //冒泡排序的趟数 int i = 0; for (i = 0; i < num - 1; i++) { //一趟冒泡排序 int j = 0; for (j = 0; j < num - 1 - i; j++) { //if (arr[j] > arr[j + 1]) if(cmp_int((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size)>0) { //交换 swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size); } } } } int cmp_int(const void*e1, const void*e2) { return *(int*)e1 - *(int*)e2; } struct Stu { char name[20];//20 int age;//4 }; int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void*e2) { return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age; } int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2) { return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name); } void test2() { struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15}}; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//3 bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age); bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name); } int main() { //测试bubble_sort，排序结构体的数据 test2(); return 0; } - 1
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💘不知不觉，指针进阶（二）以告一段落。通读全文的你肯定收获满满，不久的将来会继续更新指针进阶的内容，让我们继续为C语言学习共同奋进!!!
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/2201_75642960/article/details/132735495
