• c语言进阶篇:指针(二)


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    请添加图片描述

    💻前言

    🍁大家好哇~今天要来接着讲指针进阶了,话不多说,让我们开始今天的学习吧!

    🎈函数指针

    ✏️函数指针定义

    🍁函数指针:指向函数的指针,用来存放函数的地址的。

    #include
    
    int Add(int x, int y)
    {
    	return x + y;
    }
    
    int main()
    {
    	int (*p1)(int, int) = &Add;
    
    	/*
    	p1是个函数指针, 用来存放函数的地址的
    	通过对p1进行解引用,可以找到这个函数
    	* - 表示p1是个指针,int(int,int)表示p1指向的这个函数的类型
    	指针p1的类型是int(*)(int,int)
    	*/
    	
    
    	int (*p2)(int x, int y) = &Add;//也可以
    	int (*p3)(int, int) = Add;
    	//对于函数来说,&函数名和函数名都是函数的地址,所以这样写也可以
    
    	printf("%p\n", p1);//007010B4
    	printf("%p\n", p2);//007010B4
    	printf("%p\n", p3);//007010B4
    
    	return 0;
    }
    
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    🍁如何通过对函数指针p1解引用找到这个函数,调用这个函数呢?

    #include
    
    int Add(int x, int y)
    {
    	return x + y;
    }
    
    int main()
    {
    	int (*p1)(int, int) = &Add;
    
    	int ret = (*p1)(3, 5);
    	//(*p1) - 对p1解引用,找到了这个函数
    	//(*P1)(3,5) - 给函数传参,调用这个函数
    
    	printf("%d\n", ret);//8
    
    	return 0;
    }
    
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    那么之前我们是如何调用函数呢?对比如图:

    #include
    
    int Add(int x, int y)
    {
    	return x + y;
    }
    
    int main()
    {
    	int ret = Add(3, 5);
    
    	printf("%d\n", ret);//8
    	return 0;
    }
    
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    而且我们会发现:

    在获取函数地址时,&和不加&都可以;
    在通过函数名调用函数时,*和不加 *都可以。

    🍁阅读两段有趣的代码:

    //代码1
    (*(void (*)())0)();
    //代码2
    void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
    
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    🎉代码1解释:
    在这里插入图片描述
    这串代码可以分成3部分来看
    先看绿色部分,这是一个函数指针类型,我们可以通过这个类型知道这个指针指向的函数大概是这样的:void test()
    然后看红色部分,(类型)是强制类型转换,将int型的0强制类型转换成void test(*)类型,即整数0变成了函数的地址0
    最后看黑色部分,(*函数的地址)(),这不就是函数的调用吗,调用的函数大概是这样的:void test()
    所以,这串代码就是一次函数的调用,调用的是0作为地址处的函数。

    🍁这串代码用到的知识:

    1.指针的使用
    2.函数指针的类型和它指向的函数息息相关
    3.强制类型转换

    🎉代码2解释:
    在这里插入图片描述
    首先我们看红色部分,signal是函数名,int是整型
    void(*)(int)是函数指针类型
    黑色部分 void( * )(int)也是函数指针类型
    函数声明的构成:返回类型 函数名(参数类型,参数类型)
    所以,以上代码是一次函数声明。
    声明的signal函数的第一个参数的类型是int,第二个参数类型是函数指针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一个函数指针,该函数指针指向的函数参数是int,返回类型是int。

    但是这样的代码可读性特别差。
    因为函数指针类型void(*)(int)两次被用到,可以用typdef把类型进行重命名,
    对这个函数指针类型进行重命名的格式为 typedef void( * 重命的名)(int)

    上面的代码2就可以写成这样:

    typedef unsigned int unit;
    //typedef void(*)(int) pf_t;
    //这样写是错误的
    
    typedef void(*pf_t)(int);//这样写才对,意思是把void(*)(int)类型重命名成pf_t
    #include 
     
    int main()
    {
    	pf_t signal(int, pf_t);
    	return 0;
    }
    
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    ✏️函数指针的应用:

    #include
    
    //函数的嵌套调用
    int Add(int x, int y)
    {
    	return x + y;
    }
    
    int cal()
    {
    	return Add(3, 5);
    }
    
    int main()
    {
    	int ret = cal();
    	printf("%d\n", ret);
    
    	return 0;
    }
    
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    #include
    
    int Add(int x, int y)
    {
    	return x + y;
    }
    
    //在cal函数中调用Add函数
    int cal(int(*pf)(int,int))//函数的地址用函数指针来接收
    {
    	int ret = (*pf)(3, 5);
    	printf("%d\n", ret);
    }
    
    int main()
    {
    	cal(Add);
    
    	return 0;
    }
    
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    2.真正的函数指针的应用(写一个简单版计算器) :

    //写一个计算器
    //加法、减法、乘法、除法
    #include 
     
    void menu()
    {
    	printf("*******************************\n");
    	printf("*******    1.  add   *********\n");
    	printf("*******    2.  sub   **********\n");
    	printf("*******    3.  mul   **********\n");
    	printf("*******    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;
    }
     
    //计算
    void calc(int(*pf)(int,int))
    {
    	int x = 0;
    	int y = 0;
    	int ret = 0;
    	printf("请输入操作数:>");
    	scanf("%d %d", &x, &y);
    	ret = pf(x, y);
    	printf("%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\n");
    			break;
    		}
    	} while (input);
    	
    	
    	return 0;
    }
    
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    🎈函数指针数组

    🍁函数指针数组,是个数组,是用来存放函数指针的数组。

    #include
    
    int main()
    {
    	int a = 10;
    	int b = 20;
    	int c = 30;
    
    	//要将&a,&b,&c这三个地址放在一个数组中,需要这三个地址的类型相同。
    	int* pa = &a;//刚好这三个地址的类型都是int*
    
    
    	int* parr[3] = { &a,&b,&c };
    	//parr是个数组,数组里有3个元素,每个元素的类型都是int*
    
    	return 0;
    }
    
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    发现指针数组和它存放的指针只是parr[3]和pa的区别
    于是得到函数指针数组:

    #include
    
    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()
    {
    	//要将Add,Sub,Mul,Div这四个地址放到一个数组中,需要这四个地址的类型相同
    	int (*pf)(int, int) = Add;//刚好这四个地址的类型都是int(*)(int,int)
    
    	int (*arr[4])(int, int) = { Add,Sub,Mul,Div };
    	//arr数组中有4个元素,每个元素的类型是int(*)(int,int)
    
    	return 0;
    }
    
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    那么如何调用呢?

    int main()
    {
    	int (*arr[4])(int, int) = { Add,Sub,Mul,Div };
    	int i = 0;
    
    	for (i = 0; i < 4; i++)
    	{
    		printf("%d\n", arr[i](3, 5));//调用函数
    		//通过arr[i]找到每个函数名,通过函数名调用函数
    	}
    
    	return 0;
    }
    
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    效果如下:
    在这里插入图片描述

    ✏️函数指针数组应用

    写一个计算器:实现简单的加减乘除
    用函数指针数组,大大减少了重复代码。 转移表

    #include 
     
    void menu()
    {
    	printf("*******************************\n");
    	printf("*******    1.  add   *********\n");
    	printf("*******    2.  sub   **********\n");
    	printf("*******    3.  mul   **********\n");
    	printf("*******    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;
    	int (*pf_arr[])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };//函数指针数组是直接将不同的函数名存到了数组中,
    				   //通过数组下标就可以访问数组中的不同函数名,从而找到对应的函数进行函数调用
    	do
    	{
    		menu();
    		printf("请选择:>");
    		scanf("%d", &input);
     
    		if (input == 0)
    		{
    			printf("退出计算器\n");
    		}
    		else if ((input >= 1) && (input <= 4))
    		{
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = pf_arr[input](x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    		}
    		else
    		{
    			printf("选择错误\n");
    		}
    	} while (input);
     
     
    	return 0;
    }
    
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    为什么说大大减少了重复代码呢?

    来看下面的做法:(实现一个计算器)
    普通做法:(代码重复率特别高)

    #include 
     
    void menu()
    {
    	printf("*******************************\n");
    	printf("*******    1.  add   *********\n");
    	printf("*******    2.  sub   **********\n");
    	printf("*******    3.  mul   **********\n");
    	printf("*******    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);
     
    		switch (input)
    		{
    		case 1:
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = Add(x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    			break;
    		case 2:
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = Sub(x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    			break;
    		case 3:
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = Mul(x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    			break;
    		case 4:
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = Div(x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    			break;
    		case 0:
    			printf("退出计算器\n");
    			break;
    		default:
    			printf("选择错误\n");
    			break;
    		}
    	} while (input);
     
     
    	return 0;
    }
    
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    于是进行改进:
    函数指针的做法:

    函数名传过来用函数指针接收,
    通过传过来的不同函数名,可以找到对应的函数进行函数调用

    //计算
    void calc(int(*pf)(int, int))//函数名传过来用函数指针接收
    {                           //通过传过来的不同函数名,可以找到对应的函数进行函数调用
    	int x = 0;
    	int y = 0;
    	int ret = 0;
    	printf("请输入操作数:>");
    	scanf("%d %d", &x, &y);
    	ret = pf(x, y);
    	printf("%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\n");
    			break;
    		}
    	} while (input);
     
     
    	return 0;
    }
    
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    函数指针数组的做法:

    函数指针数组是直接将不同的函数名存到了数组中,
    通过数组下标就可以访问数组中的不同函数名,从而找到对应的函数进行函数调用

    int main()
    {
    	int input = 0;
    	int x = 0;
    	int y = 0;
    	int ret = 0;
    	int (*pf_arr[])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };//函数指针数组是直接将不同的函数名存到了数组中,
    				   //通过数组下标就可以访问数组中的不同函数名,从而找到对应的函数进行函数调用
    	do
    	{
    		menu();
    		printf("请选择:>");
    		scanf("%d", &input);
     
    		switch (input)
    		{
    		case 1:
    		case 2:
    		case 3:
    		case 4:
    			printf("请输入操作数:>");
    			scanf("%d %d", &x, &y);
    			ret = pf_arr[input](x, y);
    			printf("%d\n", ret);
    			break;
    		case 0:
    			printf("退出计算器\n");
    			break;
    		default:
    			printf("选择错误\n");
    			break;
    		}
    	} while (input);
     
     
    	return 0;
    }
    
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    是不是感觉函数指针和函数指针数组的做法更简单呢,大大减少了代码的重复率。

    当然,下面这两部分代码的功能是一样的。

    那么,我们可能会产生疑问,函数指针和函数指针数组有什么区别呢?用函数指针和函数指针数组来实现计算器又有什么区别呢?

    ✏️函数指针和函数指针数组的区别:

    函数指针指向函数的指针,里面存放的是函数的地址,可以是函数名,从而通过函数名找到对应的函数,进行函数调用。
    函数指针数组存放函数指针的数组,里面存放的是不同函数的地址,可以是不同的函数名,我们可以通过数组下标访问数组中的元素(函数名),从而通过函数名找到对应的函数,进行函数调用。

    ✏️用函数指针和函数指针数组来实现计算器的区别:

    函数指针实现计算器:函数名传过来用函数指针接收,通过传过来的不同函数名,可以找到对应的函数进行函数调用
    函数指针数组实现计算器:函数指针数组是直接将不同的函数名存到了数组中,通过数组下标就可以访问数组中的不同函数名,从而找到对应的函数进行函数调用

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_61341342/article/details/126033759