指针，数组，函数那些容易混淆的概念

无论对C还是C++，指针都是其精华所在，但是也是难点所在，本文是为了梳理一些在指针，数组，函数三者中那些容易混淆的概念

指针数组
数组指针
指针函数
函数指针
函数指针数组

指针和数组

指针数组

定义：datatype *arr[length]

指针数组，即在这个数组内，元素都是指针，那么length即数组内包含的指针个数，而指针的类型则跟datatype有关

举个例子，定义一个字符指针数据，然后访问内部元素

   char *arr[] ={ // 指针数组
	"computer",
	"science",
	"and",
	"technology"
};

printf("%s\n", arr[0]); // output : computer
printf("%s\n", arr[1]); // output : science
printf("%s\n", arr[2]); // output : and
printf("%s\n", arr[3]); // output : technology

printf("%c\n", *arr[0]);// output : c
printf("%c\n", *(arr[0] + 1));// output : o
printf("%c\n", *(*(arr + 0) + 2));// output : m

在这里能看出来，字符串格式化输出数组元素时，都能打印出对应的字符串，说明指针数组内部元素都是对应类型的指针，并且在下面的代码中，还利用了对应的指针获取对应元素。

数组指针

定义：datatype (*arr)[length]

数组指针，其实就是一个指针，一般用于指向二维数组的首地址，datatype即数组指针的类型，而这里的length可以比作“列数”，即跟指向的二维数组的列数要相等。并且这里添加了一个括号的原因是[]的优先级比*高，所以这里的括号不能省略，否则意义就不同了

举个例子，定义一个二维整型数组和整型数组指针，让数组指针指向该二维数组，并访问数据

   int nums[][3] = {
	1, 2, 3,
	4, 5, 6,
	7, 8, 9
};
int (*arr)[3]; // 数组指针
arr = nums;    // 数组指针指向二维数组

printf("%d\n", arr[0]);			// output : 10485280
putchar('\n');
printf("%d\n", *(arr[0] + 0));  // output : 1
putchar('\n');
printf("%d\n", arr[0][1]);     // output : 2
putchar('\n');
printf("%d\n", *(*(arr + 0) + 2));  // output : 3

从上面代码可以看到，数组指针可以直接指向同类型的二维数组，并且在使用时完全可以像一个二维数组一样获取二维数组的数据

总结

经过上面的分析可以看出数组指针和指针数组的不同了

从定义上，指针数组是一个内部含有若干指针的数组，而数组指针则是一个指针

当有一个二维数组时，同类型的数组指针可以用来直接指向，但是同类型的指针数组则不行

int i;
int nums[][3] = {
	1, 2, 3,
	4, 5, 6,
	7, 8, 9
};
int *p[3];
int (*q)[3];
q = nums;	// 数组指针指向二维数组

for(i = 0; i < 3; i++){// 将二维数组的值赋给指针数组
	p[i] = nums[i];    // 指针数组内的每个指针指向二维数组对应行的首地址
}

指针和函数

指针函数

定义：返回值类型 * 函数名(形参列表)

指针函数：即返回值是指针的函数，本质还是函数，只不过返回值是一个指针

举个例子：创建一个学生结构体，然后创建一个指针函数用来创建学生信息，然后再主函数打印输出学生信息

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct{
	char name[10];
	int age;
} Student;
Student* createInfo(char name[], int age)
{
	Student *student = (Student*)malloc(sizeof(Student));
	if (NULL == student)
		return NULL;
	strcpy(student->name, name);
	student->age = age;
	return student;
}
int main()
{
	Student *student = createInfo("ZhangSan", 19);
	if (NULL == student)
		printf("Create failed");
	else
	    printf("Student's name is %s, age is %d\n", student->name, student->age); // output : Student's name is ZhangSan, age is 19
	return 0;
}

从上面代码中，可以看到，在主函数中，传入对应的值并调用createInfo函数，该函数(在开辟空间成功的情况下)就会返回一个带有对应信息的Student类型的指针变量，那么就可以利用该指针变量访问数据

函数指针

定义：类型 (* 指针名)(形参列表)

函数指针：仍然是一个指针，只不过是一个指向函数入口地址的指针

这里要说明的是，每一个函数无论是否带返回值或者形参列表，它都有一个对应的入口地址，当用函数指针指向函数时，两者的函数原型必须相一致，即返回值类型和形参列表都必须一致

例如我们需要一个返回值为整型的，参数为两个整型的函数指针时，只需做出如下声明即可：
int (*fun)(int x, int y);
当我们需要让函数指针指向特定函数时，

int do(int x, int y){ ... } // do函数，函数原型与fun函数指针相一致
... // 代码省略
fun = do; // 让函数指针fun指向do函数的入口地址时，两者都不需要括号或者形参列表
...

当函数指针指向特定函数时，便可以做对应函数的操作了

举个例子：现在输入一个算式，二元加减运算，中间不带空格，然后输出运算结果

#include <stdio.h>
int plus(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int minus(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int main()
{
	int (*calc)(int x, int y); // 函数指针
	int x, y, result;
	char o;
	scanf("%d%c%d", &x, &o, &y);//输入算式，eg:1+2,4-3...
	if(o == '+')
		calc = plus;
	else if (o == '-')
		calc = minus;
	result = (*calc)(x, y);
	printf("= %d\n", result);
	return 0;
}

输入输出
1+2↙
= 3
4-3↙
= 1

在使用时，一定要注意函数指针和所指向的函数，这两者的函数原型要一致

总结

指针函数是一个返回值是指针的函数，函数指针则是指向函数的指针

指针，数组，函数

函数指针数组

定义：类型 (*函数指针数组名[元素个数])(形参列表)

函数指针数组：一句话解释就是数组元素全是函数指针的数组

比如，定义一个类型为整型，有两个整型参数的函数指针数组
int (*fun[])(int x, int y);
相比于函数指针就是在名字的后面多了[]
那么如何初始化呢？
其实跟普通数组的初始化是一样的，这里先假设有加，减，乘三个方法，并且函数原型与函数指针数组相一致

先声明后赋值

 int (*fun[3])(int x, int y); // 声明函数指针数组
fun[0] = plus; // 加法函数
fun[1] = minus;// 减法函数
fun[2] = multiply;// 乘法函数

声明的同时赋值

int (*fun[])(int x, int y){
    plus,     // 加法函数
		minus,    // 减法函数
		multiply  // 乘法函数
};

在使用的时候要记得带上下标，以及参数列表

1	fun[0](x, y); // 使用函数指针函数数组中的第一个函数

下面接着举个例子:有三个函数分别为返回值为整型，有两个整型参数的加，减，乘函数，然后定义一个函数指针数组并初始化，最后计算6和4的加，减，乘的结果并输出

#include <stdio.h>
int plus(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int minus(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int multiply(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int main()
{
	int (*fun[])(int x, int y){
	    plus,     // 加法函数
			minus,    // 减法函数
			multiply  // 乘法函数
	};
	int x = 6, y = 4;
	printf("6 + 4 = %d\n", fun[0](x, y)); // output : 6 + 4 = 10
	printf("6 - 4 = %d\n", fun[1](x, y)); // output : 6 - 4 = 2
	printf("6 * 4 = %d\n", fun[2](x, y)); // output : 6 * 4 = 24
	return 0;
}

END.