1 不能动的“地址”之 void指针

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(1)

1.1 void指针初探

void *表示一个“不知道类型”的指针,也就不知道从这个指针地址开始多少字节为一个数据。和用int表示指针异曲同工,只是更明确是“指针”。

因此void *只能表示一个地址,不能用来&取值,也不能 和--移动指针,因此不知道多少字节是一个数据单位。

intnums[]={3,5,6,7,9}; void*ptr1=nums; //inti=*ptr1;//对于void指针没法直接取值 int*ptr2=(int*)nums; printf("%d,%d\n",ptr1,ptr2); inti=*ptr2; printf("%d\n",i);

从输出结果可以看出,无论是无类型的void指针还是int类型指针,指向的地址都是一样的:

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(2)

PS:void *就是一个不能动的“地址”,在进行&、移动指针之前必须转型为类型指针。

1.2 void指针的用途

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(3)

这里我们看一下我们之前了解的memset函数,其第一个参数就是一个void指针,它可以帮我们屏蔽各种不同类型指针的差异。

如下面代码所示,我们既可以传入一个int类型数组的指针,也可以传入一个char类型数组的指针:

intnums[20]; memset(nums,0,sizeof(nums)); charchs[2]; memset(chs,0,sizeof(chs));

那么,我们也可以试着自己动手模拟一下这个memset函数,暂且命名为mymemset吧:

voidmymemset(void*data,intnum,intbyteSize) { //char就是一个字节,而计算机中是以字节为单位存储的 char*ptr=(char*)data; inti; for(i=0;i<byteSize;i ) { *ptr=num; ptr ; } } intmain(intargc,char*argv[]) { intnums[20]; mymemset(nums,0,sizeof(nums)); inti,len=sizeof(nums)/sizeof(int); for(i=0;i<len;i ) { printf("%d",nums[i]); } printf("\n"); return0; }

在这个mymemset函数中,我们利用void指针接收不同类型的指针,利用char类型(一个字节)逐个字节读取内存中的每一个字节,最后依次填充指定的数字。

由于char类型是一个具体类型,所以可以使用 或者--进行指针的移动。

对于结构体类型,也可以使用我们的mymemset函数:

typedefstruct_Person { char*name; intage; }Person; Personp1; mymemset(&p1,0,sizeof(Person)); printf("p1.Age:%d\n",p1.age);

最终的运行结果如下图所示:

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(4)

void *的用途:在只知道内存,但是不知道是什么类型的时候。

2 函数指针2.1 指向函数的指针

我们可以在C中轻松地定义一个函数指针:

typedefvoid(*intFunc)(inti);

这里我们定义了一个无返回值的,只有一个int类型参数的函数指针intFunc。

我们可以在main函数中使用这个函数指针来指向一个具体的函数(这个具体的函数定义需要和函数指针的定义一致):

voidtest1(intage){ printf("test1:%d\n",age); } intmain(void){ //声明一个intFunc类型的函数指针 intFuncf1=test1; //执行f1函数指针所指向的代码区 f1(8); return0; }

最终运行结果如下图所示,执行函数指针f1即执行了其所指向的具体的函数:

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(5)

2.2 函数指针的基本使用

这里我们通过一个小案例来对函数指针做一个基本的使用介绍。相信大部分的C#或Java程序员都很熟悉foreach,那么我们就来模拟foreach对int数组中的值进行不同的处理。具体体现为for循环的代码是复用的,但是怎么处理这些数据不确定,因此把处理数据的逻辑由函数指针指定。

voidforeachNums(int*nums,intlen,intFuncfunc) { inti; for(i=0;i<len;i ) { intnum=nums[i]; func(num); } } voidprintNum(intnum) { printf("value=%d\n",num); }

在foreachNums函数中,我们定义了一个intFunc函数指针,printNum函数是满足intFunc定义的一个具体的函数。

下面我们在main函数中将printNum函数作为函数指针传递给foreachNums函数。

intnums[]={1,5,666,23423,223}; foreachNums(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),printNum);

最终运行的结果如下图所示:

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(6)

通过函数指针,我们可以屏蔽各种具体处理方法的不同,也就是将不确定的因素都依赖于抽象,这也是面向抽象或面向接口编程的精髓。

三、函数指针应用案例3.1 计算任意类型的最大值

(1)定义函数指针及getMax主体:

typedefint(*compareFunc)(void*data1,void*data2); // getMax 函数参数说明: //data待比较数据数组的首地址,uniteSize单元字节个数 // length:数据的长度。{1,3,5,6}:length=4 //比较data1和data2指向的数据做比较, //如果data1>data2,则返回正数 void*getMax(void*data,intunitSize,intlength,compareFuncfunc) { inti; char*ptr=(char*)data; char*max=ptr; for(i=1;i<length;i ) { char*item=ptr i*unitSize; //到底取几个字节进行比较是func内部的事情 if(func(item,max)>0) { max=item; } } returnmax; }

这里可以看到,在getMax中到底取几个字节去比较都是由compareFunc所指向的函数去做,getMax根本不用关心。

(2)定义符合函数指针定义的不同类型的函数:

intintDataCompare(void*data1,void*data2) { int*ptr1=(int*)data1; int*ptr2=(int*)data2; inti1=*ptr1; inti2=*ptr2; returni1-i2; } typedefstruct_Dog { char*name; intage; }Dog; intdogDataCompare(void*data1,void*data2) { Dog*dog1=(Dog*)data1; Dog*dog2=(Dog*)data2; return(dog1->age)-(dog2->age); }

(3)在main函数中针对int类型和结构体类型进行调用:

intmain(intargc,char*argv[]) { //test1:int类型求最大值 intnums[]={3,5,8,7,6}; int*pMax=(int*)getMax(nums,sizeof(int),sizeof(nums)/sizeof(int), intDataCompare); intmax=*pMax; printf("%d\n",max); //test2:结构体类型求最大值 Dogdogs[]={{"沙皮",3},{"腊肠",10},{"哈士奇",5}, {"京巴",8},{"大狗",2}}; Dog*pDog=(Dog*)getMax(dogs,sizeof(Dog), sizeof(dogs)/sizeof(Dog),dogDataCompare); printf("%s=%d",pDog->name,pDog->age); return0; }

最终运行结果如下图所示:

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(7)

3.2 C中自带的qsort函数—自定义排序

qsort包含在<stdlib.h>头文件中,此函数根据你给的比较条件进行快速排序,通过指针移动实现排序。排序之后的结果仍然放在原数组中。

使用qsort函数必须自己写一个比较函数。我们可以看看qsort函数的原型:

voidqsort(void*base,size_tnum,size_tsize,int(*comparator)(constvoid*,constvoid*));

intnums[]={3,5,8,7,6}; qsort(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),sizeof(int),intDataCompare); inti; for(i=0;i<sizeof(nums)/sizeof(int);i ) { printf("%d",nums[i]); } printf("\n"); Dogdogs[]={{"沙皮",3},{"腊肠",10},{"哈士奇",5}, {"京巴",8},{"大狗",2}}; qsort(dogs,sizeof(dogs)/sizeof(Dog),sizeof(Dog),dogDataCompare); for(i=0;i<sizeof(dogs)/sizeof(Dog);i ) { printf("%s%d",dogs[i].name,dogs[i].age); }

那么,快速排序后是否有结果呢?答案是肯定的,我们可以传入各种比较方法,可以升序排序也可以降序排序。

不允许定义void指针(指针的背后藏着什么)(8)

—— The End ——

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