• 指針

  指針的定義

  指針的類型

  指針的指向內(nèi)容

  指針的運(yùn)算

  數(shù)組與指針

  指針與函數(shù)

• 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存

• 結(jié)構(gòu)體

• 文件讀寫

• 頭文件與實(shí)現(xiàn)文件實(shí)例之計(jì)算器

• 文件操作訓(xùn)練之字符串查找

指針

指針的定義

• 指針是一個(gè)變量
• 指針只能存地址
• 指針占據(jù)8個(gè)字節(jié)空間

總結(jié)：指針是一種保存變量地址的變量

int main(){
  int *a;
  char *b;
 printf("a的大?。?d\n", sizeof(a));
 printf("a的地址：%p\n",a);
 printf("%d\n", sizeof(b));
}

輸出：
     a的大小：8
     a的地址：0000000000000001
     8

• 指針的聲明

int *p;//聲明一個(gè)int類型的指針p
char *p;//聲明一個(gè)char類型的指針p
int *arr[5];//聲明一個(gè)指針數(shù)組，數(shù)組內(nèi)5個(gè)元素，每個(gè)元素都是一個(gè)指向 int 類型對(duì)象的指針
int **p;//聲明一個(gè)指針p，指針指向一個(gè)int類型的指針

• 指針的聲明相對(duì)于普通變量的聲明多了一個(gè)一元運(yùn)算符 “*”。
• 運(yùn)算符 “*” 是間接尋址或者間接引用運(yùn)算符。當(dāng)它作用于指針時(shí)，將訪問指針?biāo)赶虻膶?duì)象。
• p 是一個(gè)指針，保存著一個(gè)地址，該地址指向內(nèi)存中的一個(gè)變量；*p 則會(huì)訪問這個(gè)地址所指向的變量。
• 聲明一個(gè)指針變量并不會(huì)自動(dòng)分配任何內(nèi)存。
• 在對(duì)指針進(jìn)行間接訪問之前，指針必須進(jìn)行初始化：或是使他指向現(xiàn)有的內(nèi)存，或者給他動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，否則這個(gè)指針會(huì)變成野指針。

• 指針初始化

/* 方法1：使指針指向現(xiàn)有的內(nèi)存 */
int a = 5;
int *p = &a;　

*: 定義的時(shí)候表明是一個(gè)指針變量，使用的時(shí)候表示取地址的值
&: 取某一個(gè)變量地址

指針初始化

/* 方法2：動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存給指針 */
int *p;
p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);　　　　// malloc 函數(shù)用于動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存
free(p);　                                 // free 函數(shù)用于釋放一塊已經(jīng)分配的內(nèi)存

指針的初始化實(shí)際上就是給指針一個(gè)合法的地址，讓程序能夠清楚地知道指針的指向，而不至于變?yōu)橐爸羔?/strong>

指針的類型

判斷指針類型的方法：去掉星號(hào)*和變量名就是指針的類型

int p;//P是一個(gè)普通的整型變量*

int *p;//P是一個(gè)返回整型數(shù)據(jù)的指針

P與*結(jié)合,所以說明P 是一個(gè)指針,然后再與int 結(jié)合,說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型為int型.

int p[3]; //所以P 是一個(gè)由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組

P與[]結(jié)合,說明P 是一個(gè)數(shù)組,然后與int 結(jié)合,說明數(shù)組里的元素是整型的.

int *p[3]; //P 是一個(gè)由返回整型數(shù)據(jù)的指針?biāo)M成的數(shù)組

P與[]結(jié)合,因?yàn)槠鋬?yōu)先級(jí)比高,所以P 是一個(gè)數(shù)組,然后再與結(jié)合,說明數(shù)組里的元素是指針類型,然后再與int 結(jié)合,說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容的類型是整型的.

int (*p)[3]; //P 是一個(gè)指向由整型數(shù)據(jù)組成的數(shù)組的指針

P與*結(jié)合,說明P 是一個(gè)指針然后再與[]結(jié)合(與"()"這步可以忽略,只是為了改變優(yōu)先級(jí)),說明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容是一個(gè)數(shù)組,然后再與int 結(jié)合,說明數(shù)組里的元素是整型的.

int **p;//P是一個(gè)指向整型數(shù)的指針的指針（二級(jí)指針）

P與結(jié)合,說是P 是一個(gè)指針,然后再與結(jié)合,說明指針?biāo)赶虻脑厥侵羔?然后再與int 結(jié)合,說明該指針?biāo)赶虻脑厥钦蛿?shù)據(jù).

int p(int);//P是一個(gè)參數(shù)和返回值都為int的一個(gè)函數(shù)

P與()結(jié)合,說明P 是一個(gè)函數(shù),然后進(jìn)入()里分析,說明該函數(shù)有一個(gè)整型變量的參數(shù),然后再與外面的int 結(jié)合,說明函數(shù)的返回值是一個(gè)整型數(shù)據(jù).

int (*p)(int);//P 是一個(gè)指向有一個(gè)整型參數(shù)且返回類型為整型的函數(shù)的指針

P與指針結(jié)合,說明P 是一個(gè)指針,然后與()結(jié)合,說明指針指向的是一個(gè)函數(shù),然后再與()里的int 結(jié)合,說明函數(shù)有一個(gè)int 型的參數(shù),再與最外層的int 結(jié)合,說明函數(shù)的返回類型是整型.

指針的指向內(nèi)容

指針存儲(chǔ)的內(nèi)容為變量的地址，也就是說指針的是一個(gè)指向作用，指向變量所存儲(chǔ)的內(nèi)容

int main(){
int a = 5;
int *p = &a;
return 0;
}

指針指向

指針的運(yùn)算

• 指針+(-)整數(shù)

可以對(duì)指針變量 p 進(jìn)行 p++、p--、p + i 等操作，所得結(jié)果也是一個(gè)指針，只是指針?biāo)赶虻膬?nèi)存地址相比于 p 所指的內(nèi)存地址前進(jìn)或者后退了 i (對(duì)應(yīng)指針指向類型對(duì)應(yīng)大小)個(gè)操作數(shù)。

int main(){
   char a = '1';
   char *p = &a;
   printf("p:%p\n",p);
   p++;
   printf("p++之后結(jié)果:%p\n",p);
   p--;
   printf("p--之后結(jié)果:%p\n",p);
   p+=5;
   printf("p+5之后結(jié)果：%p\n",p);
  return 0;
}

輸出：
         p:000000000062FE17
p++之后結(jié)果:000000000062FE18
p--之后結(jié)果:000000000062FE17
p+5之后結(jié)果：000000000062FE1C

p 是一個(gè) char 類型的指針，指向內(nèi)存地址0062FE17處。則 p++ 將指向與 p 相鄰的下一個(gè)內(nèi)存地址，由于 int 型數(shù)據(jù)占 4 個(gè)字節(jié)，因此 p++ 所指的內(nèi)存地址為 1000000b。其余類推。不過要注意的是，這種運(yùn)算并不會(huì)改變指針變量 p 自身的地址，只是改變了它所指向的地址

數(shù)組與指針

• 數(shù)組的內(nèi)存空間：
  
  數(shù)組
  
  數(shù)組的數(shù)組名其實(shí)可以看作一個(gè)指針，因?yàn)閿?shù)組名是指向數(shù)組的第一個(gè)元素，上面num數(shù)組指向的也就是第一個(gè)元素1，數(shù)組名本身是沒有占有內(nèi)存的

int array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},value;  
value=array[0]; //也可寫成：value=*array;  
value=array[3]; //也可寫成：value=*(array+3);  
value=array[4]; //也可寫成：value=*(array+4);

另外一種解釋是將數(shù)組名指向數(shù)組的第0個(gè)單元，那么（array+n）也就是一個(gè)指向數(shù)組里的第n個(gè)單元的指針

int main(){
  int num[9] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
  int *p = num;
  *p++;
   int a = (*p)++; //2
   int b = *(p++); //3
   printf("%d\n%d\n",a, b);

輸出：
     2
     3

p指向的是數(shù)組的首地址，也就是數(shù)組的第一個(gè)元素，那么p++之后也就是對(duì)指針p前進(jìn)了4（int類型）個(gè)操作數(shù)，而數(shù)組是分配了連續(xù)空間，所以相對(duì)地址是加減也就是數(shù)組元素的位置變換

• 指針數(shù)組

指針數(shù)組, 是一個(gè)數(shù)組，數(shù)組中的每一個(gè)元素都是指針

int *data[10]={NULL};//注意，一定要初始化
for(int i = 0; i < 10; ++ i){
   data[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
}
data[1][2] = 1;

對(duì)于上面的定義和初始化, data是指針數(shù)組的名字, 也就是指向指針數(shù)組首元素的指針. (指針的指針). data[i] 是data這一個(gè)數(shù)組的第i個(gè)元素, 也就是一個(gè)指向int的指針
指針可以當(dāng)成數(shù)組來使用, data[i][j] 和 *(data[i]+j)是等價(jià)

經(jīng)過上述代碼創(chuàng)建的一個(gè)指針數(shù)組data的使用和int data[10][10]基本相同, 區(qū)別在于后者保證數(shù)組和數(shù)組之間的內(nèi)存地址是連續(xù)的. data[0][9] 和 data[1][0] 是連續(xù)的, 而如果使用指針數(shù)組方式創(chuàng)建的data, 不能保證 data[0][9] 和 data[1][0] 在內(nèi)存上連續(xù)

• 數(shù)組指針

數(shù)組指針,是一個(gè)指針，它指向一個(gè)數(shù)組

int (*)data[10] = NULL;//一個(gè)指向長(zhǎng)度為10的int數(shù)組(int [10])的指針
//一般, 我們并不會(huì)使用到數(shù)組指針
//一般使用：
int func(int data[][20]){
}

數(shù)組作為參數(shù)傳入函數(shù)的時(shí)候, 對(duì)于被調(diào)用的函數(shù)參數(shù)就是指針. 因此, 這里參數(shù)是一個(gè)"元素為int[20]"的數(shù)組(數(shù)組的數(shù)組), 因此, 在函數(shù)內(nèi)部, data實(shí)際上就是一個(gè)"指向int[20]"的指針(int(*)[20])

• 盡量不要對(duì)數(shù)組和指針使用sizeof
• 當(dāng)且僅當(dāng)如malloc(10*sizeof(int))時(shí)使用sizeof

指針與函數(shù)

• 函數(shù)指針是指向函數(shù)的指針變量
• 通常我們說的指針變量是指向一個(gè)整型、字符型或數(shù)組等變量，而函數(shù)指針是指向函數(shù)
• 函數(shù)指針可以像一般函數(shù)一樣，用于調(diào)用函數(shù)、傳遞參數(shù)
  函數(shù)指針聲明

typedef int (*fun_ptr)(int,int); // 聲明一個(gè)指向同樣參數(shù)、返回值的函數(shù)指針類型

下面實(shí)例聲明了函數(shù)指針變量 p，指向函數(shù) max：

#include <stdio.h>
int max(int x, int y){
   return x > y ? x : y;
}

int main(void){
   /* p 是函數(shù)指針 */
   int (* p)(int, int) = & max; // &可以省略
   int a, b, c, d;
   printf("請(qǐng)輸入三個(gè)數(shù)字:");
   scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
   /* 與直接調(diào)用函數(shù)等價(jià)，d = max(max(a, b), c) */
   d = p(p(a, b), c);  
   printf("最大的數(shù)字是: %d\n", d); 
   return 0;
}

輸出
請(qǐng)輸入三個(gè)數(shù)字:1 2 3
最大的數(shù)字是: 3

---

函數(shù)指針變量可以作為某個(gè)函數(shù)的參數(shù)來使用的，回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。也就是說回調(diào)函數(shù)是由別人的函數(shù)執(zhí)行時(shí)調(diào)用你實(shí)現(xiàn)的函數(shù)

---

• 下面事例中 populate_array 函數(shù)定義了三個(gè)參數(shù)，其中第三個(gè)參數(shù)是函數(shù)的指針，通過該函數(shù)來設(shè)置數(shù)組的值。
• 實(shí)例中我們定義了回調(diào)函數(shù) getNextRandomValue，它返回一個(gè)隨機(jī)值，它作為一個(gè)函數(shù)指針傳遞給 populate_array 函數(shù)。
• populate_array 將調(diào)用 10 次回調(diào)函數(shù)，并將回調(diào)函數(shù)的返回值賦值給數(shù)組

#include <stdlib.h>  
#include <stdio.h>

// 回調(diào)函數(shù)
void populate_array(int *array, size_t arraySize, int (*getNextValue)(void)){
   for (size_t i=0; i<arraySize; i++)
       array[i] = getNextValue();
}

// 獲取隨機(jī)值
int getNextRandomValue(void){
   return rand();
}

int main(void){
   int myarray[10];
   populate_array(myarray, 10, getNextRandomValue);
   for(int i = 0; i < 10; i++) {
       printf("%d ", myarray[i]);
   }
   printf("\n");
   return 0;
}

輸出：
41 18467 6334 26500 19169 15724 11478 29358 26962 24464