深入理解指针（3）（C语言版）-EW帮帮网

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前言

在C语言中，指针一直是一个让初学者头疼的话题。它看似复杂难懂，但其实只要掌握了正确的方法，就能轻松驾驭。在之前的两篇博客中，我们已经对指针有了初步的认识。今天，我们将继续深入探索指针的更多奥秘。
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一、字符指针变量

字符指针变量是用来存储字符数组（字符串）首地址的变量。它的声明方式是char *指针变量名;。例如：

char *str = "Hello, World!";

这里，str就是一个字符指针变量，它指向了字符串"Hello, World!"的首地址。通过字符指针变量，我们可以对字符串进行操作。比如，printf("%s", str);就可以输出整个字符串。

二、数组指针变量

2.1 数组指针变量是什么

数组指针变量是用来存储数组首地址的变量。它的声明方式是类型 (*指针变量名)[数组长度];。例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;

这里，p就是一个指向包含5个整数的数组的指针变量。它指向了数组arr的首地址。通过数组指针变量，我们可以访问数组中的元素。比如，printf("%d", (*p)[2]);就可以输出数组中的第三个元素3。

数组指针变量与普通指针变量的区别在于，数组指针变量指向的是一个数组，而普通指针变量指向的是一个单一的变量或一个字符串。数组指针变量在内存中占用的空间比普通指针变量大，因为它需要存储整个数组的地址信息。

2.2 数组指针变量怎么初始化

数组指针变量的初始化可以通过以下两种方式：

2.2.1 静态初始化

在声明数组指针变量时，直接将其初始化为一个已知数组的地址。例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int (*p)[5] = &arr;

这里，p被初始化为指向数组arr的首地址。

2.2.2 动态初始化

在程序运行过程中，通过malloc函数动态分配一个数组，并将数组指针变量初始化为分配的内存地址。例如：

int (*p)[5] = (int (*)[5])malloc(sizeof(int) * 5);
if (p == NULL) {
    printf("Memory allocation failed\n");
    exit(1);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    (*p)[i] = i + 1;
}

这里，p被动态分配了一个包含5个整数的数组，并通过循环初始化了数组中的元素。

三、二维数组传参的本质

在C语言中，当我们把二维数组作为参数传递给函数时，实际上传递的是数组首地址。函数接收的是一个指向一维数组的指针。例如：

void printArray(int arr[][3], int rows) {
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%d ", arr[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

这里，arr是一个指向包含3个整数的一维数组的指针。通过这种方式，我们可以在函数中操作二维数组。

四、函数指针变量

4.1 函数指针变量的创建

函数指针变量是用来存储函数地址的变量。它的声明方式是返回类型 (*指针变量名)(参数列表);。例如：

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int (*funcPtr)(int, int) = add;

这里，funcPtr就是一个指向add函数的指针变量。通过函数指针变量，我们可以调用函数。比如，printf("%d", (*funcPtr)(1, 2));就可以输出3。

4.2 函数指针变量的使用

函数指针变量的使用非常灵活，可以用于多种场景。例如，我们可以根据不同的条件调用不同的函数：

int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }

int (*funcPtr)(int, int);

int choice;
printf("Enter your choice (1 for add, 2 for sub): ");
scanf("%d", &choice);

if (choice == 1) {
    funcPtr = add;
} else if (choice == 2) {
    funcPtr = sub;
} else {
    printf("Invalid choice\n");
    return 1;
}

printf("%d\n", (*funcPtr)(5, 3));

这里，根据用户输入的选择，程序会调用add或sub函数。

4.3 typedef关键字

typedef关键字可以用来为数据类型定义一个别名，包括函数指针类型。例如：

typedef int (*FuncPtr)(int, int);

FuncPtr funcPtr = add;

这里，FuncPtr是int (*funcPtr)(int, int)的别名。通过typedef，我们可以简化函数指针的声明，使代码更加清晰易读。

4.4拓展

两段来自《C陷阱和缺陷》有趣的代码

五、函数指针数组

函数指针数组是一个数组，其元素都是函数指针。它的声明方式是返回类型 (*指针数组名[数组长度])(参数列表);。例如：

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 (*funcPtrArr[4])(int, int) = {add, sub, mul, div};

这里，funcPtrArr就是一个包含4个函数指针的数组。通过函数指针数组，我们可以根据不同的条件调用不同的函数。比如：

for (int i = 0; i < 4; i++) {
    printf("%d ", (*funcPtrArr[i])(4, 2));
}

输出结果为6 2 8 2。

六、转移表

转移表是一种利用函数指针数组实现的控制结构。它根据不同的输入条件，选择执行不同的函数。例如，在一个简单的菜单系统中，我们可以使用转移表来实现不同的功能选项：

void option1() { printf("Option 1\n"); }
void option2() { printf("Option 2\n"); }
void option3() { printf("Option 3\n"); }

void (*transferTable[3])() = {option1, option2, option3};

int choice;
printf("Enter your choice (1-3): ");
scanf("%d", &choice);

if (choice >= 1 && choice <= 3) {
    transferTable[choice - 1]();
} else {
    printf("Invalid choice\n");
}

这里，根据用户输入的选择，程序会调用对应的函数。

总结

通过本篇博客的学习，我们深入理解了字符指针变量、数组指针变量、二维数组传参的本质、函数指针变量、函数指针数组以及转移表等指针的高级应用。指针是C语言中非常强大的工具，它能让我们的程序更加灵活和高效。希望读者能够通过不断地实践和思考，真正掌握指针的精髓。

深入理解指针（3）（C语言版）