C語言中指針高級用法介紹

問題描述：指針是C語言很有特色的一個部分，但是使用也比較複雜，很容易導致一些莫名的錯誤，比如有時候函數指針沒有賦值，有時指向了未定義的內存，這些時候都可能導致程序異常執行或者崩潰。但指針的靈活性讓它可以實現很多複雜的操作，如指向指針的指針，指向函數的指針。

指向指針的指針：函數傳遞參數是傳值調用的，如果想在調用函數時改變傳入的參數的值，而且該傳入的參數的值本來是個指針時，這時就可以使用指向指針的指針了，以這種方式一般不用給函數返回參數，函數中只拷貝指向指針的指針值，而被指向的指針以及該指針指向的內存單元都可以直接操作，

void add_to_list（struct node **list, int n） {

struct node *new_node;

new_node = malloc(sizeof(struct node));

if(new_node == NULL) { // 確認申請內存成功

printf("Error: malloc failed in add_to_listn");

exit(EXIT_FAILURE);

}

new_node->value = n;

new_node->next = *list;

*list = new_node;

}

add_to_list(&first, 10);

該函數用於將結點添加到一個鏈表的表頭，first本身是一個指針，其指向鏈表的表頭結點，&first將其指針的地址傳入函數賦值給指向指針的指針**list，此時list為指向first指針的指針，*list即為first，因此在函數內部對*list進行操作即相當於對外部的first指針進行操作一樣，圖示如下：

[指針]C語言中指針的高級用法

指向函數的指針：指針不只能指向數據，也能指向函數。函數佔用內存單元，每個函數都有地址的，因此可以使用指向函數的指針。指向函數的指針在調用函數較多的地方會用到，另外也可以設計架構利用函數指針模擬某一對象的行為。

double integrate(double (*f)(double), double a, double b); // 聲明一，表明第一個參數接收函數指針

double integrate(double f(double), double a, double b); // 聲明二，不建議使用，表意不明確

result = integrate(sin, 0.0, PI/2); // 調用

在integrate函數體內（*f）(x)即表示sin(x)的調用。

由於C語言將函數指針當成數據指針對待，可以將函數指針存儲在變量之中，也可以當作數組的元素，這樣，在索引數組元素時就可以得到事先存儲好的`函數調用了。函數指針也可用作結構或聯合的成員，可以作為函數的返回值等。

傳遞給函數指針的值是某個函數的函數名，後面不用括號，這個與數組類似，數組名代表地址，函數名也是代表地址。

void (*pf)(int); // 函數指針變量聲明

pf = f; // 函數指針變量賦值

(*pf)(i); // f(i),函數指針指向的函數的調用，也可以直接用pf（i）

函數指針數組：

void (*file_cmd[])(void) = {new_cmd, open_cmd; close_cmd, close_all_cmd, save_cmd, save_as_cmd, save_all_cmd, print_cmd, exit_cmd}; // 函數指針數組初始化賦值，函數指針數組在函數指針變量後多了[]

(*file_cmd[n])(); // 函數指針數組元素的調用，調用對應的函數，也可以用file_cmd[n]();

受限指針(C99)：

int * restrict p; // p為受限指針，restrict為關鍵字

受限指針p指向的對象在之後需要修改，那麼該對象不會允許通過除p之外的任何方式訪問。一個例子就是中的memcpy和memmove兩個函數的區別，其原型分別為：

void *memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n); // 表明s1和s2不應當重疊

void *memmove(void * s1, const void * s2, size_t n);

靈活數組成員(C99)：這個功能用於字符串數組作為結構的成員時動態分配內存，

struct vstring {

ing len;

char chars[];

}; // 包含字符串數組的結構，該結構最後一個成員為數組時，長度可省略--就是靈活數組成員

struct vstring *str = malloc(sizeof(struct vstring) + n);

str->len = n;