数组常见的应用
在C语言中数组和java还是有很大的不同的，C语言数组越界不会报错可以无限扩展数组，数组没有边界，但是一般不会推荐这么做，我们来一探究竟
一维数组
- C语言数组的特性
如下代码：虽然设置了arr数组的大小为6，但是设置7个或者多个，而且即便遍历数组超出了数组的长度，也不会报错。
void forArray(int arr[], int size) {
for (int i = 0; i < size; ++i) {
//即便size大于数组的长度，也不会发生数组越界的问题
printf("forArray:%d\n", arr[i]);
}
}
int main() {
int size = 10;
int arr[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6,7};
forArray(arr, size);
return 0;
}
输出结果如下：数组大小为6遍历到7的时候并没有输出7，而是68不知道哪里来的一个值。(在开发中千万不要这样写，这里主要是验证C语言的数组和Java数组的区别)，C语言中数组不像Java一般严谨。
forArray:1
forArray:2
forArray:3
forArray:4
forArray:5
forArray:6
forArray:68
forArray:0
forArray:10
forArray:0
- 遍历数组,C 语言数组遍历有多种方法如下
//下标法遍历指针数组
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
printf("arr:%d\n", arr[i]);
}
//地址法遍历数组
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
printf("arr:%d\n", *(arr + i));
}
//指针法
int *c = arr;
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
printf("arr:%d\n",*(c+i));
}
arr和&arr是否相等
这里非常重要在数组变量arr和&arr看起来是相等的，但是存在本质的不同。
arr和&arr他们的地址是一样的，相当于两个指针指向同步一个地址，但是两个指针不一定是一致的。
//arr == &arr
printf("arr:%p\n", arr);//000000000061FDF0
printf("&arr:%p\n", &arr);//000000000061FDF0
我们来验证一下, *arr 对arr解引用，根据字节大小我可以看到指向的类型是int，而对&arr解引用，得到的字节大小是24说明指向的类型是int[6]数组。
//两个指针指向同步一个地址，指向类型不一定一样
printf("*arr=%d\n", sizeof(*arr));//*arr=4 指向类型 int 很显然arr只是数组的首地址 第一个元素 int = 1
printf("*&arr=%d\n", sizeof(*&arr));//*&arr=24 指向类型 int[6] &arr 整个数组 6 * 4 = 24
当用指针指向数组时，一定要注意指针指向arr 和 &arr 是有本质的不同的。
- 指针数组，数组元素为指针类型, 这个很好理解，同理a 和 &a 还是存在本质的不同的。
int a1 = 10;
int a2 = 20;
int a3 = 30;
int *a[3] = {&a1, &a2, &a3};
/**
* a=000000000061FDC0
&a=000000000061FDC0
*/
printf("a=%p\n", a);
printf("&a=%p\n", &a);
printf("*a=%d\n", sizeof(*a));//8
printf("*&a=%d\n", sizeof(*&a));//8*3 = 24
二维数组
二维数组和一维数组存在着一些不同，我们来继续探究
在二维数组中a 和 &a 和 *a 他们三个地址是一样，但是他们本质上不同的和一维数组也不一样。
a: 表示的是第一行数组的首地址，其实它代表着二维数组中的一行；
&a : 表示整个二维数组的首地址，代表着整个二维数组；
*a : 表示第一行第一个元素的首地址，代表着第一个元素;
int a[3][4] = {
1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12
};
//a 第一行数组的首地址 &a 整个二维数组首地址 *a 第一行第一个元素的首地址
printf("a:%p\n", a);//000000000061FDE0
printf("&a:%p\n", &a);//000000000061FDE0
printf("*a:%p\n", *a);//000000000061FDE0
下面可以进行验证，分别打印a &a *a 指向类型的大小。a -> *a -> 16 (一行数组)、&a -> *&a -> 48(整个二维数组)、***a -> a -> 4 (第一个元素)
printf("-----------------\n");
//查看类型大小size
printf("a-size:%d\n", sizeof(*a));//16 4*4 表示一行数组
printf("a:%p\n", a);//000000000061FDE0
printf("a+1:%p\n",a+1);//000000000061FDF0 +16 进1
printf("-----------------\n");
printf("&a-size:%d\n", sizeof(*&a));//48 12*4 表示整个数组
printf("&a:%p\n", &a);//000000000061FDE0
printf("&a+1:%p\n", &a+1);//000000000061FE10 +48
printf("-----------------\n");
printf("*a-size:%d\n", sizeof(**a));//4 表示数组中的一个元素
printf("*a:%p\n", *a);//000000000061FDE0
printf("*a+1:%p\n", *a+1);//000000000061FDE4 +4
printf("-----------------\n");
关于二维数组中的a、&a、*a 它们之间的区别必须要搞懂，因为二维数组在开发中经常用到，尤其是音视频和图像处理等开发，在复习一下： a: 代表着第一行数组 &a: 代表着整个二维数组 *a : 代码着第一行数组，第一个元素
- 二维数组取值的方式
二维数组取值通过数组下标取值或者通过指针进行取值，只要理解了a 、&a、*a三者的不同和本质很容易搞懂。
//数组取值法
printf("value:%d\n",a[1][0]);//5
//指针取值法
printf("*a:%d\n", **a);//1 第一行第一个元素
printf("*a:%d\n", **(a + 1));//5 第二行第一个元素
printf("*a:%d\n", *(*(a + 1) + 1));//6 第二行第二个元素
- 数组指针与二维数组
如何将二维数组，赋值给数组指针，由数组指针操作二维数组呢？数组指针就是一个指针指向了一行数组(注意是一行)。
如下代码：在二维数组中表示一行的就是**a **,主要搞懂了上述的本质区别，非常容易理解了。
int (*p)[4] = a;
printf("p:%p\n", *p);//000000000061FDE0
printf("p:%d\n", **p);//1
printf("p:%p\n", *(p + 1));//000000000061FDF0
printf("p:%d\n", **(p + 1));//5
printf("p:%d\n", *(*(p + 1) + 1));//6
如果看着还懵逼的话，看下图所示：内存模型示意图
函数指针
在C语言中函数也存在地址，但是函数指向的类型没有任何意义，函数指向的是一块代码区域。而对于C/C++一切皆指针，只要有地址存在一切都可以用指针来表示。
- 函数的地址：fun &fun *fun 三者的区别
它们三者的地址都是一样的，但是函数的地址指向没有任何意义，他就是表示了一块执行的代码区域。
void func(int a,int b){
printf("a:%d,b:%d\n",a,b);
}
int main(){
func(1,2);
//1. 函数存在地址的 函数的指向类型没有意义的，因为函数指向的一块代码区域
printf("func = %p\n",func);//0000000000401550
printf("&func = %p\n",&func);//0000000000401550
printf("*func = %p\n",*func);//0000000000401550
return 0;
}
- 函数指针的定义
定义函数指针：返回值 (*指针名) (参数列表...)
void (*p) (int,int);
p = func;//给指针赋值
p(3,4);//a:3,b:4
- 函数指针作为参数
函数指针可以作为参数类似Java中的回调
void test(int a,int b,int (*callback) (int)){
int result = a+b;
callback(result);
}
int call(int result){
printf("result:%d\n",result);
return result;
}
//调用
test(30,40,call);//result:70
- 定义函数别名
C语言中可以通过typedef定义函数别名
//给函数定义别名
typedef void FUNC(int,int);
//4. 定义函数别名简化函数指针
FUNC *p2 = func;
p2(1,2);//a:1,b:2
(*p2)(1,2);//p2 == *p2
(&func)(1,2);////a:1,b:2
(*func)(1,2);////a:1,b:2
- 变更函数指针的指向
记住：如果要通过一个函数来变更外部，一定要传递外部变量的地址,如果是指针那么函数要用二级指针作为函数接收。
如下代码，直接改变函数指针的指向
int jia(int a, int b) {
return a + b;
}
int jian(int a, int b) {
return a - b;
}
typedef int PN (int,int);
int main(){
PN *p = jia;
printf("p:%d\n",p(1,2));//3
p = jian;//修改函数指针的指向
printf("p:%d\n",p(1,2));//-1
return 0;
}
如下代码：通过函数改变外部的指向，下面的代码是错误的示例。
void changeError(PN *p){
p = jia;
}
//变成p为jia函数
changeError(p);//p->jian jian -> jia 错误的，并不会改变p的指向
printf("p:%d\n",p(1,2));//-1 p还是减法没有变成加法
代码看着懵逼来看下图：内存模式示意图,只是改变了内部的指向，而对于外部的指向并没有变化。
正确的做法，函数通过二级指针接收p的地址(注意是p的地址 &p)
void change(PN **p){
*p = jia;
}
//如果要通过函数改变外部的变量，一定要传递外部变量的地址,如果是指针那么函数要用二级指针作为函数接收
change(&p);//要改变p的指向，必须要传递&p
printf("p:%d\n",p(1,2));//3 p还是减法没有变成加法
如下内存模型示意图：
函数指针数组
函数指针数组和指针数组有什么区别呢？指针数组就是数组中存储的是指针类型，而函数指针数组则是数组中存储的函数指针类型 [4] -> [int () (int,int),int () (int,int),int () (int,int),int () (int,int)]
函数指针数组：适合应用在观察者集合，回调给各个模块
int jia(int a, int b) {
return a + b;
}
int jian(int a, int b) {
return a - b;
}
int cheng(int a, int b) {
return a * b;
}
int chu(int a, int b) {
return a / b;
}
//函数指针数组
int main() {
int *p[10];//指针数组
////函数指针数组 [4] -> [int (*) (int,int),int (*) (int,int),int (*) (int,int),int (*) (int,int)]
int (*pn[4])(int, int) = {jia, jian, cheng, chu};
int a = 10;
int b = 20;
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
/**
* result:30 result:-10 result:200 result:0
*/
printf("result:%d\n", pn[i](a, b));
}
return 0;
}
本篇讲解了数组和函数指针的重要性，在开发中会经常用到，函数指针被用作回调函数使用。