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指针太难?手把手教你理解指针(函数、指针和数组的奇葩组合)

指针太难?手把手教你理解指针(函数、指针和数组的奇葩组合)

目录

前言

一、函数指针数组

1.定义

2.使用

二、 指向函数指针数组的指针

三、回调函数


前言

上一篇文章详细解释了指针的传参,并理解了什么是函数指针。这篇文章将更加深入地带大家探索指针的使用。上一篇文章了解了函数指针,但是你知道函数指针数组吗?你知道什么是指向函数指针数组的指针吗?嘿嘿嘿,听起来好绕,那就让我们来看看它们到底是什么奇葩。

复习前文请跳伞👇:

指针太难?手把手教你理解指针(指针?数组?)

指针太难?手把手教你理解指针(传参、函数指针)

一、函数指针数组

1.定义

前面我们学习过指针数组,数组是存放相同类型数据的存储空间,而指针数组简单来说就是存放了一堆指针的数组。那么,函数指针数组的意义也就很明显了,就是存放了一堆函数指针的数组。那么,函数指针数组该如何定义呢?请大家动动聪明的脑袋,看看下面那个是对的:

int (*parr1[10])();
int *parr2[10]();
int (*)() parr3[10];

答案是:parr1。怎么样,有没有答对呢?

parr1先和 [ ] 结合,说明parr1是个数组,这个数组元素类型是:int (*)(),也就是函数指针类型。所以,这个数组是用来存放函数指针的,故为函数指针数组。

2.使用

用函数还要使用指针?有必要这么麻烦吗?你还别说,在有些情况下,不用函数指针反而会变得麻烦。下面介绍一下函数指针数组运用的的典型场景:转移表。

举例:计算器

我们需要用c语言实现一个计算器,能够实现加减乘除四个功能。有人会说说那不是很简单吗?我直接手撕:

#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;do{printf("*************************\\n");printf(" 1:add           2:sub \\n");printf(" 3:mul           4:div \\n");printf("*************************\\n");printf("请选择:");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\\n", ret);break;case 2:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\\n", ret);break;case 3:printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\\n", ret);break;case 4:printf("输入操作数:");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("选择错误\\n");break;}} while (input);return 0;
}

确实,思路是非常简单的,只需要实现四个函数,返回计算之后的结果就行了。但是,你有没有发现,这些代码重复了很多次:

            printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);printf("ret = %d\\n", ret);

接下来我们来使用函数指针数组来实现一下这个计算器,大家感受一下:

//使用函数指针数组实现
#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 }; //转移表while (input){printf("*************************\\n");printf(" 1:add           2:sub \\n");printf(" 3:mul           4:div \\n");printf("*************************\\n");printf("请选择:");scanf("%d", &input);if ((input <= 4 && input >= 1)){printf("输入操作数:");scanf("%d %d", &x, &y);ret = (*p[input])(x, y);}elseprintf("输入有误\\n");printf("ret = %d\\n", ret);}return 0;
}

这样以来,就连switch语句都不需要了,直接把输入的数字当作数组下标就可以调用相应的函数。

二、 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?
//定义指向函数指针数组的指针
void test(const char* str)
{printf("%s\\n", str);
}
int main()
{//函数指针pfunvoid (*pfun)(const char*) = test;//函数指针的数组pfunArrvoid (*pfunArr[5])(const char* str);pfunArr[0] = test;//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArrvoid (*(*ppfunArr)[5])(const char*) = &pfunArr;return 0;
}

三、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。

 想要讲清楚这个东西怎么用,就要先了解一下库函数里面的qsort函数。qsort是一个库函数,用来排序。

qsort

void qsort (void* base, size_t num, size_t size,int (*compar)(const void*,const void*));

它的参数有三部分:base是要排序的元素的首元素地址,num是要排序的元素个数,size是每个元素的大小,compar是一个比较元素大小的函数的指针。这个函数需要使用者自己写。

这个函数对任何数据都可以进行排序,前提是使用者在调用时告诉这个函数,要排序的元素数量、大小、如何比较这些信息。

接下来演示一下qsort函数的使用:

#include <stdio.h>
//qosrt函数的使用者得实现一个比较函数
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
int main()
{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_cmp);for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\\n");return 0;
}

我们可以通过模拟实现qsort的方式来使用回调函数(qsort函数采用快速排序,这里模拟实现采用冒泡排序)。模拟实现:

#include <stdio.h>//函数实现:
//这个swap函数是bubble函数的一部分
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){_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);}}}
}

函数使用:


//函数使用:
//这个是bubble函数的使用者要自己写的函数,使用bubble函数需要把该函数传给bubble函数
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
int main()
{int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };//char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};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;
}

这样,函数bubble就通过函数指针调用了int_cmp函数,int_cmp函数就是回调函数。

到此为止,我们的指针详解就完结了。如果大家感兴趣,后面会再出一篇文章,讲解一下关于指针的典型笔试题,可以加深一下理解。