不可或缺 Windows Native (7) - C 语言: 指针

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不可或缺 Windows Native (7) - C 语言: 指针

作者：webabcd


介绍
不可或缺 Windows Native 之 C 语言

• 指针

示例
cPointer.h

#ifndef _MYHEAD_POINTER_
#define _MYHEAD_POINTER_ 

#ifdef __cplusplus  
extern "C"
#endif  

char *demo_cPointer();

#endif  

cPointer.c

/*
 * 指针
 */

#include "pch.h"
#include "cPointer.h"
#include "cHelper.h"


void pointer_demo1();
void pointer_demo2();
void pointer_demo3();
void pointer_demo4();
void pointer_demo5();
void pointer_demo6();
void pointer_demo7();
void pointer_demo8();
void pointer_demo9();
void pointer_demo10();

char *demo_cPointer()
{
    // 指针的基本概念
    pointer_demo1();

    // 字符串指针
    pointer_demo2();

    // 把指针做为参数传递
    pointer_demo3();

    // 数组指针的运算
    pointer_demo4();

    // 二维数组的指针
    pointer_demo5();

    // 函数指针（指向函数的指针）
    pointer_demo6();

    // 指针型函数（函数返回值可以是一个指针）
    pointer_demo7();

    // 指针数组
    pointer_demo8();

    // 指针的指针
    pointer_demo9();

    // void 类型的指针
    pointer_demo10();

    return "看代码及注释吧";
}


// 指针的基本概念
void pointer_demo1()
{
    /*
     * 注：
     * 1、未经赋值的指针变量不能使用
     * 2、一个指针变量只能指向相同类型的变量，比如指针 p 如果指向了整形变量，就不能再指向字符变量或其他非整型类型的变量了
     */


    // 定义一个指针，并将其赋值为一个空指针（对应的宏定义 #define NULL 0）。所谓空指针就是不指向任何内容的指针
    int *p_empty = NULL; // 相当于 int *p = 0;


    // 定义一个整型变量，并初始化
    int i = 100;

    // *p - 代表定义一个名为 p 的指针。此处的“*”是类型说明符，表示 p 是一个指针
    // &i - 代表取变量 i 的地址。此处的“&”是取地址运算符，表示取变量 i 的地址
    int *p = &i;

    // *p - 代表取指针 p 所指向的内容。此处的“*”是取内容运算符，表示取指针 p 所指向的内容
    int j = *p;
}


// 字符串指针
void pointer_demo2()
{
    // 定义一个字符串指针（字符串是以'\0'结尾的）
    char *p = "i am webabcd";

    // p 就是字符串指针，p + 5 所指向的结果就是 webabcd
    char *name = p + 5;
    // 字符串长度
    int length = strlen(name); // 7，不包括 '\0'
    // 指针占用的内存空间
    int memory = sizeof(name); // 我这里是 4 字节

    char *p_address = (char *)malloc(32);
    sprintf(p_address, "%p", name); // 指针 name 的地址值，我这里是 32 位的，类似 6416C99D
    free(p_address);
}


// 把指针做为参数传递
void pointer_demo3()
{
    int m = 1;
    int n = 2;

    int *x = &m;
    int *y = &n;

    // 调用 swap 后: *x = m = 2, *y = n = 1
    void swap(int *i, int *j);
    swap(x, y);
}
void swap(int *i, int *j) // 交换两个指针指向的整型值
{
    // 形参是实参的副本，被调用期间分配内存单元，调用结束立即释放
    // 对于指针来说也是这样的，只不过是 copy 了地址做为副本

    int temp;
    temp = *i;
    *i = *j;
    *j = temp;
}


// 数组指针的运算
void pointer_demo4()
{
    int ary[] = { 11, 22, 33, 44, 55, 66 };
    // 因为 ary 是数组的首地址，所以 ary == &ary[0]
    if (ary == &ary[0])
    {
        // ary 是数组的首地址，即数组第一个元素的地址，对其取内容后就是数组第一个元素的内容，结果为 11
        int x1 = *ary;

        // 数组指针是可运算的，运算的是元素在数组中的位置索引，拿 ary + 2 举例，ary 数组第 1 个元素的指针，加 2 后就是数组第 3 个元素的指针，取其内容后结果为 33
        int x2 = *(ary + 2);

        char *p0_address = (char *)malloc(32);
        sprintf(p0_address, "%p", ary); // 假定此处指针本身的值为：0535DC30 的话
        free(p0_address);

        char *p1_address = (char *)malloc(32);
        sprintf(p1_address, "%p", ary + 1); // 那么如果整型是 4 字节的话，则此处指针本身的值为 0535DC34  
        free(p1_address);
    }


    // 再来一个指针运算的例子（将字符串 str1 复制到字符串 str2）
    char str1[] = "i am webabcd", str2[20], *p1, *p2;
    p1 = str1; p2 = str2;
    for (; *p1 != '\0'; p1++, p2++)
        *p2 = *p1;
    *p2 = '\0';
    p1 = str1; p2 = str2; // 指回数组首地址
}


// 二维数组的指针
void pointer_demo5()
{
    int ary[2][6] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 };

    // 定义一个二维数组的指针：类型说明符(*指针变量名)[列数，即二维长度]
    int(*p)[6] = ary;

    // p 就是 ary
    if (p == ary)
    {
        // 这里要好好理解（拿指针的指针去理解，ary 相当于二级指针，ary[i] 相当于一级指针）
        // ary[1] 是二维数组第 2 行的一维数组的首地址，也就是说其相当于 &ary[1][0]
        // ary + 1 指向的是 ary[1]，对其取内容 *(ary + 1) 就是 ary[1] 了
        // ary[1] = &ary[1][0] = *(ary + 1)

        // 再加深理解一下：ary 是二维数组的首地址，*ary 是二维数组第 1 行的一维数组的首地址，*(ary + 1) 是二维数组第 2 行的一维数组的首地址


        // 取第 2 行，第 6 列的数据，结果为 11
        int x = p[1][5];


        // 再加深理解一遍
        // p 是指向二维数组的指针
        // p + 1 指向的是 ary[1]，所以 *(p + 1) 就是 ary[1]
        // *(p + 1) + 5 指向的是 p[1][5]，所以 *(*(p + 1) + 5) 就是 p[1][5]，结果为 11
        int y = *(*(p + 1) + 5); 
        
        // ary[i] = *(ary+i), ary[i]+j = *(ary+i)+j, ary[i][j] = *(*(ary+i)+j)
    }
}


// 函数指针（指向函数的指针）
void pointer_demo6()
{
    // 定义一个函数指针：类型说明符(*指针变量名)();
    int(*pmax)(int a, int b);

    // 让函数指针指向函数 my_max
    int my_max(int a, int b);
    pmax = my_max;

    int x = 10, y = 100;
    // (*pmax) 就是函数 my_max，结果为 100
    int z = (*pmax)(x, y); 


    // 函数指针当然也是指针，可以取其地址
    char *p_address = (char *)malloc(32);
    sprintf(p_address, "%p", &pmax);
    free(p_address);
}
int my_max(int a, int b) // 取两个整型的最大值
{
    if (a > b)
        return a;
    return b;
}


// 指针型函数（函数返回值可以是一个指针）
void pointer_demo7()
{
    // 函数名之前加“*”号表明这是一个指针型函数，即返回值是一个指针。类型说明符表示了返回的指针值所指向的数据类型

    char *day_name(int n);
    // 结果：星期五
    char *result = day_name(5);
}
char *day_name(int n)
{
    static char *name[] =
    { 
        "星期日",
        "星期一",
        "星期二",
        "星期三",
        "星期四",
        "星期五",
        "星期六"
    };

    return ((n < 0 || n > 6) ? "unknown" : name[n]);
}


// 指针数组
void pointer_demo8()
{
    char *str1 = "webabcd";
    char *str2 = "wanglei";

    // 定义一个指针数组，即数组中的每一个元素都是一个指针
    char *p[2] = { str1, str2 }; // str1 和 str2 都是指针

    // 结果为 wanglei
    char *x = p[1]; // p[1] - 指针数组中的第 2 个指针
}


// 指针的指针
void pointer_demo9()
{
    // 指针数组其实就是指针的指针
    char *name[] = { "webabcd", "wanglei" };

    // 通过“**”定义一个指针的指针
    char **p = name;
    p++;

    // 结果为 wanglei
    char *myName = *p; // p 是指针的指针（二级指针），*p 是指针（一级指针）
}


// void 类型的指针
void pointer_demo10()
{
    void *void_pointer();

    // void 类型的指针 - 内存中的数据的类型要由用户来指定
    char *name = (char *)void_pointer();
}
void *void_pointer() // 返回 void 类型的指针
{
    return "wanglei";
}

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