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[免费下载 c语言深度解剖[1]-第14部分

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在运行时,将计算 
b'10'的实际地址,并且取值。这时候发生越界错误。

第二:编译器的警告已经告诉我们编译器需要的是一个 
char*类型的参数,而传递过去
的是一个 
char类型的参数,这时候 
fun函数会将传入的 
char类型的数据当地址处理,同样
会发生错误。(这点前面已经详细讲解)

第一个错误很好理解,那么第二个错误怎么理解呢? 
fun函数明明传递的是一个数组啊,
编译器怎么会说是 
char*类型呢?别急,我们先把函数的调用方式改变一下: 


fun(b); 


b是一个数组,现在将数组 
b作为实际参数传递。这下该没有问题了吧?调试、运行,
一切正常,没有问题,收工!很轻易是吧?但是你确认你真正明白了这是怎么回事?数组 
b 



真的传递到了函数内部?

4。6。1。2,无法向函数传递一个数组
我们完全可以验证一下: 


void 
fun(char 
a'10') 
{ 


int 
i 
= 
sizeof(a); 


charc 
= 
a'3'; 




如果数组 
b真正传递到函数内部,那 
i的值应该为 
10。但是我们测试后发现 
i的值竟然
为 
4!为什么会这样呢?难道数组 
b真的没有传递到函数内部?是的,确实没有传递过去,
这是因为这样一条规则: 


C语言中,当一维数组作为函数参数的时候,编译器总是把它解析成一个指向其首元
素首地址的指针。

这么做是有原因的。在 
C语言中,所有非数组形式的数据实参均以传值形式(对实参
做一份拷贝并传递给被调用的函数,函数不能修改作为实参的实际变量的值,而只能修改
传递给它的那份拷贝)调用。然而,如果要拷贝整个数组,无论在空间上还是在时间上,
其开销都是非常大的。更重要的是,在绝大部分情况下,你其实并不需要整个数组的拷贝,
你只想告诉函数在那一刻对哪个特定的数组感兴趣。这样的话,为了节省时间和空间,提
高程序运行的效率,于是就有了上述的规则。同样的,函数的返回值也不能是一个数组,
而只能是指针。这里要明确的一个概念就是:函数本身是没有类型的,只有函数的返回值
才有类型。很多书都把这点弄错了,甚至出现“XXX类型的函数”这种说法。简直是荒唐
至极!

经过上面的解释,相信你已经理解上述的规定以及它的来由。上面编译器给出的提示,
说函数的参数是一个 
char*类型的指针,这点相信也可以理解。

既然如此,我们完全可以把 
fun函数改写成下面的样子: 


void 
fun(char 
*p) 


{ 


charc 
= 
p'3';//或者是 
charc 
= 
*(p+3); 




同样,你还可以试试这样子: 


void 
fun(char 
a'10') 


{ 


charc 
= 
a'3'; 


} 



intmain() 


{ 
charb'100'= 
“abcdefg”; 
fun(b); 


return0; 



运行完全没有问题。实际传递的数组大小与函数形参指定的数组大小没有关系。既然
如此,那我们也可以改写成下面的样子: 


void 
fun(char 
a' 
') 
{ 
charc 
= 
a'3'; 

改写成这样或许比较好,至少不会让人误会成只能传递一个 
10个元素的数组。

4。6。2,一级指针参数
4。6。2。1,能否把指针变量本身传递给一个函数
我们把上一节讨论的列子再改写一下: 


void 
fun(char 
*p) 
{ 
charc 
= 
p'3';//或者是 
charc 
= 
*(p+3); 
} 


intmain() 


{ 
char*p2 
= 
“abcdefg”; 
fun(p2); 
return0; 



这个函数调用,真的把 
p2本身传递到了 
fun函数内部吗?
我们知道 
p2是 
main函数内的一个局部变量,它只在 
main函数内部有效。(这里需要

澄清一个问题:main函数内的变量不是全局变量,而是局部变量,只不过它的生命周期和


全局变量一样长而已。全局变量一定是定义在函数外部的。初学者往往弄错这点。)既然它
是局部变量,fun函数肯定无法使用 
p2的真身。那函数调用怎么办?好办:对实参做一份
拷贝并传递给被调用的函数。即对 
p2做一份拷贝,假设其拷贝名为_p2。那传递到函数内
部的就是_p2而并非 
p2本身。

4。6。2。2,无法把指针变量本身传递给一个函数
这很像孙悟空拔下一根猴毛变成自己的样子去忽悠小妖怪。所以 
fun函数实际运行时,
用到的都是_p2这个变量而非 
p2本身。如此,我们看下面的例子: 
voidGetMemory(char* 
p;intnum) 
{ 
p 
= 
(char*)malloc(num*sizeof(char)); 
} 


intmain() 


{ 


char*str= 
NULL; 


GetMemory(str,10); 


strcpy(str;”hello”); 


free(str);//free并没有起作用,内存泄漏 


return0; 

在运行 
strcpy(str;”hello”)语句的时候发生错误。这时候观察 
str的值,发现仍然为 
NULL。
也就是说 
str本身并没有改变,我们 
malloc的内存的地址并没有赋给 
str,而是赋给了_str。
而这个_str是编译器自动分配和回收的,我们根本就无法使用。所以想这样获取一块内存是

不行的。那怎么办?两个办法:

第一:用 
return。 


char* 
GetMemory(char* 
p;intnum) 


{ 


p 
= 
(char*)malloc(num*sizeof(char)); 
returnp; 
} 


intmain() 
{ 



char*str= 
NULL; 
str=GetMemory(str,10); 
strcpy(str;”hello”); 
free(str); 


return0; 



这个方法简单,容易理解。
第二:用二级指针。 
voidGetMemory(char** 
p;intnum) 
{ 


*p 
= 
(char*)malloc(num*sizeof(char)); 
returnp; 
} 


intmain() 


{ 
char*str= 
NULL; 
GetMemory(&str,10); 
strcpy(str;”hello”); 
free(str); 
return0; 



注意,这里的参数是 
&str而非 
str。这样的话传递过去的是 
str的地址,是一个值。在函
数内部,用钥匙( 
“*”)来开锁: 
*(&str),其值就是 
str。所以 
malloc分配的内存地址是真正
赋值给了 
str本身。
另外关于 
malloc和 
free的具体用法,内存管理那章有详细讨论。

4。6。3,二维数组参数与二维指针参数
前面详细分析了二维数组与二维指针,那它们作为参数时与不作为参数时又有什么区
别呢?看例子: 


voidfun(chara'3''4'); 



我们按照上面的分析,完全可以把 
a'3''4'理解为一个一维数组 
a'3',其每个元素都是一
个含有 
4个 
char类型数据的数组。上面的规则, 
“C语言中,当一维数组作为函数参数的时
候,编译器总是把它解析成一个指向其首元素首地址的指针。”在这里同样适用,也就是说
我们可以把这个函数声明改写为: 


voidfun(char 
(*p)'4');

这里的括号绝对不能省略,这样才能保证编译器把 
p解析为一个指向包含 
4个 
char类

型数据元素的数组,即一维数组 
a'3'的元素。

同样,作为参数时,一维数组“''”号内的数字完全可以省略: 


voidfun(chara'''4');
不过第二维的维数却不可省略,想想为什么不可以省略?
注意:如果把上面提到的声明 
void 
fun(char 
(*p)'4')中的括号去掉之后,声明“void 
fun(char 
*p'4')”可以改写成: 
voidfun(char**p);

这是因为参数*p'4',对于 
p来说,它是一个包含 
4个指针的一维数组,同样把这个一维数
组也改写为指针的形式,那就得到上面的写法。
上面讨论了这么多,那我们把二维数组参数和二维指针参数的等效关系整理一下:

数组参数等效的指针参数
数组的数组:char 
a'3''4'数组的指针:char 
(*p)'10'
指针数组: 
char 
*a'5'指针的指针:char 
**p 


这里需要注意的是:C语言中,当一维数组作为函数参数的时候,编译器总是把它解析
成一个指向其首元素首地址的指针。这条规则并不是递归的,也就是说只有一维数组才是
如此,当数组超过一维时,将第一维改写为指向数组首元素首地址的指针之后,后面的维
再也不可改写。比如:a'3''4''5'作为参数时可以被改写为(*p)'4''5'。

至于超过二维的数组和超过二级的指针,由于本身很少使用,而且按照上面的分析方法
也能很好的理解,这里就不再详细讨论。有兴趣的可以好好研究研究。

4。7,函数指针
4。7。1,函数指针的定义
顾名思义,函数指针就是函数的指针。它是一个指针,指向一个函数。看例子: 


A),char* 
(*fun1)(char* 
p1;char* 
p2); 
B),char* 
*fun2(char* 
p1;char* 
p2); 
C),char* 
fun3(char* 
p1;char* 
p2);

看看上面三个表达式分别是什么意思? 


C):这很容易, 
fun3是函数名,p1,p2是参数,其类型为 
char*型,函数的返回值为 
char 
*
类型。 
B):也很简单,与 
C)表达式相比,唯一不同的就是函数的返回值类型为 
char**,是个
二级指针。 
A):fun1是函数名吗?回忆一下前面讲解数组指针时的情形。我们说数组指针这么定
义或许更清晰: 
int(*)'10' 
p;

再看看 
A)表达式与这里何其相似!明白了吧。这里 
fun1不是什么函数名,而是一个
指针变量,它指向一个函数。这个函数有两个指针类型的参数,函数的返回值也是一个指
针。同样,我们把这个表达式改写一下:char* 
(*)(char* 
p1;char* 
p2) 
fun1;这样子是不
是好看一些呢?只可惜编译器不这么想。^_^。

4。7。2,函数指针的使用
4。7。2。1,函数指针使用的例子
上面我们定义了一个函数指针,但如何来使用它呢?先看如下例子: 


#include 
#include 


char* 
fun(char* 
p1;char* 
p2) 


{ 
inti 
= 
0; 
i 
= 
strcmp(p1;p2); 
if 
(0 
 
i) 
{ 


returnp1; 
} 
else 
{ 


returnp2; 
} 
} 


intmain() 


{ 
char* 
(*pf)(char* 
p1;char* 
p2); 
pf 
= 
&fun; 
(*pf)(〃aa〃;〃bb〃); 



return0; 

我们使用指针的时候,需要通过钥匙(“*”)来取其指向的内存里面的值,函数指针使

用也如此。通过用 
(*pf)取出存在这个地址上的函数,然后调用它。这里需要注意到是,在 
VisualC++6。0里,给函数指针赋值时,可以用 
&fun或直接用函数名 
fun。这是因为函数名被
编译之后其实就是一个地址,所以这里两种用法没有本质的差别。这个例子很简单,就不再
详细讨论了。

4。2。7。2,*(int*)&p这是什么?
也许上面的例子过于简单,我们看看下面的例子: 


voidFunction() 
{ 
printf(〃Call 
Function!n〃); 
} 


intmain() 


{ 
void 
(*p)(); 
*(int*)&p=(int)Function; 
(*p)(); 
return0; 



这是在干什么?*(int*)&p=(int)Function;表示什么意思?
别急,先看这行代码: 


void(*p)();
这行代码定义了一个指针变量 
p,p指向一个函数,这个函数的参数和返回值都是 
void。 
&p是求指针变量 
p本身的地址,这是一个 
32位的二进制常数(32位系统)。 
(int*)&p表示将地址强制转换成指向 
int类型数据的指针。 
(int)Function表示将函数的入口地址强制转换成 
int类型的数据。
分析到这里,相信你已经明白 
*(int*)&p=(int)Function;表示将函数的入口地址赋值给指

针变量 
p。
那么(*p)();就是表示对函数的调用。
讲解到这里,相信你已经明白了。其实函数指针与普通指针没什么差别,只是指向的内

容不同而已。

使用函数指针的好处在于,可以将实现同一功能的多个模块统一起来标识,这样一来更
容易后期的维护,系统结构更加清晰。或者归纳为:便于分层设计、利于系统抽象、降低耦
合度以及使接口与实现分开。

4。7。3,(*(void(*) 
())0)()这是什么?
是不是感觉上面的例子太简单,不够刺激?好,那就来点刺激的,看下面这个例子: 


(*(void(*)())0)(); 



这是《 
CTrapsand 
Pitfalls》这本经典的书中的一个例子。没有发狂吧?下面我们就来分
析分析:
第一步:void(*)(),可以明白这是一个函数指针类型。这个函数没有参数,没有返回值。
第二步:(void(*)())0,这是将 
0强制转换为函数指针类型,0是一个地址,也就是说一
个函数存在首地址为 
0的一段区域内。
第三步:(*(void(*)())0),这是取 
0地址开始的一段内存里面的内容,其内容就是保存
在首地址为 
0的一段区域内的函数。
第四步:(*(void(*)())0)(),这是函数调用。
好像还是很简单是吧,上面的例子再改写改写: 


(*(char**(*)(char**;char**))0)( 
char**;char**);

如果没有上面的分析,肯怕不容易把这个表达式看明白吧。不过现在应该是很简单的
一件事了。读者以为呢?

4。7。4,函数指针数组
现在我们清楚表达式 
“char* 
(*pf)(char* 
p)”定义的是一个函数指针 
pf。既然 
pf是一
个指针,那就可以储存在一个数组里。把上式修改一下: 


char* 
(*pf'3')(char* 
p);

这是定义一个函数指针数组。它是一个数组,数组名为 
pf,数组内存储了 
3个指向函数的
指针。这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个指向字符的指针的函
数。这念起来似乎有点拗口。不过不要紧,关键是你明白这是一个指针数组,是数组。

函数指针数组怎么使用呢?这里也给出一个非常简单的例子,只要真正掌握了使用方法,
再复杂的问题都可以应对。如下: 


#include 
#include 
char* 
fun1(char* 
p) 
{ 


printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 
} 


char* 
fun2(char* 
p) 


{ 
printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 



} 


char* 
fun3(char* 
p) 


{ 
printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 


} 


intmain() 


{ 
char* 
(*pf'3')(char* 
p); 
pf'0'=fun1;//可以直接用函数名 
pf'1'=&fun2;//可以用函数名加上取地址符 
pf'2'=&fun3; 


pf'0'(〃fun1〃); 
pf'0'(〃fun2〃); 
pf'0'(〃fun3〃); 
return0; 




4。7。5,函数指针数组的指针
看着这个标题没发狂吧?函数指针就够一般初学者折腾了,函数指针数组就更加麻烦,
现在的函数指针数组指针就更难理解了。

其实,没这么复杂。前面详细讨论过数组指针的问题,这里的函数指针数组指针不就是
一个指针嘛。只不过这个指针指向一个数组,这个数组里面存的都是指向函数的指针。仅
此而已。

下面就定义一个简单的函数指针数组指针: 


char* 
(*(*pf)'3')(char* 
p);

注意,这里的 
pf和上一节的 
pf就完全是两码事了。上一节的 
pf并非指针,而是一个数组名;
这里的 
pf确实是实实在在的指针。这个指针指向一个包含了 
3个元素的数组;这个数字里
面存的是指向函数的指针;这些指针指向一些返回值类型为指向字符的指针、参数为一个
指向字符的指针的函数。这比上一节的函数指针数组更拗口。其实你不用管这么多,明白
这是一个指针就 
ok了。其用法与前面讲的数组指针没有差别。下面列一个简单的例子:


#include 
#include 


char* 
fun1(char* 
p) 


{ 
printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 


} 


char* 
fun2(char* 
p) 


{ 
printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 


} 


char* 
fun3(char* 
p) 


{ 
printf(〃%sn〃;p); 
returnp; 


} 
intmain() 
{ 


char* 
(*a'3')(char* 
p); 
char* 
(*(*pf)'3')(char* 
p); 
pf 
= 
&a; 


a'0'=fun1; 
a'1'= 
&fun2; 
a'2'= 
&fun3; 


pf'0''0'(〃fun1〃); 
pf'0''1'(〃fun2〃); 
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