C和指针 第十三章 高级指针话题

高级声明：

int (*f)();

这里声明有两个括号，第二个括号是函数调用，第一个括号是聚组作用。(*f)是一个函数，所以f是指向返回整型的函数的指针。程序中的每个函数都位于，内存中某个位置，所以存在指向那个位置的指针。

int *f[];

下标的优先级高，所以f是个数组，数组中元素为指向int的指针。

int (*f[])()

首先按照优先级进行分析，括号内(*f[])先求值，所以*f[], f是数组，数组元素是指向某种类型的指针，结合外面的看，f是一个数组，数组元素是指向返回int类型的函数的指针。

函数指针：

指针在使用前需要进行初始化，对于函数指针，访问前需要初始化为指向摸个函数。

int fuc(int);

int (*fPtr)(int) = &fuc;
//在函数初始化之前需要具有fuc的原型，否则，编译器无法检查fuc的类型是否与fPtr一致。

初始表达式中的&操作符是可选的，因为函数名被使用时，总是由编译器把它转换为函数指针，&操作符只是显示的说明了编译器将隐式执行任务。

函数指针被声明后有三种方式调用函数：

int result;

result = func(25);
result = (*fPtr)(25);
result = fPtr(25);

第一种方法，直接调用，执行时函数名首先被转换成一个函数指针，该指针指向函数在内存中的位置。然后，函数调用操作符调用该函数，执行位于这个地址的代码

第二种方法，先间接访问，把函数指针转换成函数名，这个转换时不必要的，执行时还会像第一种方法一样被转换到函数指针。

第三种方法，间接访问时不必要的，编译器需要的是一个函数指针，这里直接使用函数指针。

函数指针也可以作为值，传入其他函数，叫做回调函数。例如下面的类型无关的链表查询函数。

#include <stdio.h>

typedef struct Node {
    struct Node *next;
    int value;
}Node;

/*
 * 这里值以及比较函数均是void类型，需要在使用时根据类型自己进行转换
 * */
Node *search_list(Node *root, void const *value, int (*compare)(void const *, void const *))
{
    Node *current = root;
    while(current != NULL){
        //回调函数进行比较
        if(compare(&current -> value, value) == 0){
            break;
        }
        current = current -> next;
    }

    return current;
}
//声明为void *类型，和compare保持一致
int int_compare(void const *num1, void const * num2){
    //根据类型进行转换
    if(*(int *)num1 == *(int *)num2){
        return 0;
    }else {
        return 1;
    }
}

int main()
{
    Node third = {NULL, 3};
    Node second = {&third, 2};
    Node first = {&second, 1};
    int target = 2;

    Node *result = search_list(&first, &target, int_compare);
    
    if(result == NULL){
        printf("No Found
");
    }else{
        printf("got it: %d", result -> value);
    }

    return 0;
}

运行：

如果希望在value为字符的链表中查找，只需要将比较函数改为字符类型既可以。

指针数组的第二个应用就是转移表：

#include <stdio.h>

double add(double, double);
double sub(double, double);
double mul(double, double);
double div(double, double);

//转移表中保存函数的指针，确保指针类型相同
double (*transTable[])(double, double) = {add, sub, mul, div};

int main()
{
    printf("%g
", transTable[0](1, 1));
    printf("%g
", transTable[1](2, 1));
    printf("%g
", transTable[2](3, 5));
    printf("%g
", transTable[3](4, 3));

    return 0;
}

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

double sub(double a, double b)
{
    return a - b;
}

double mul(double a, double b)
{
    return a * b;
}

double div(double a, double b)
{
    return a / b;
}

运行结果：

要注意转移表使用时，越界访问。

命令行参数：

命令行参数是指向指针的指针的另一个用武之地，参数传给C程序main时包含两个形参，argc和argv，argc是命令行参数的数目，argv是保存参数指针的数组。第一个是指向程序名称，末尾是一个NULL指针。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int count = argc;
    printf("count: %d
", count);

    for(int idx = 0; idx < count; idx++)
    {
        printf("[%s]
", argv[idx]);
    }

    return 0;
}

编译选项添加两个参数

运行结果：

字符串常量：

字符串常量出现于表达式中，它的值是一个指针常量，编译器把这些指定字符拷贝一份储存在内存的某个位置，并储存一个指向第一个字符的指针。我们可以对他进行下标引用。

char *ch = "abcd"  + 1;

ch为指向b的指针。可以把字符串常量和数组名一样看待。