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嵌入式学习C语言(十五)指针函数动态内存分配函数指针指针数组指针指针

news 2025/7/12 8:48:17

一、指针函数

二、动态内存分配

malloc函数

free函数

realloc函数

calloc函数

reallocarray函数

三、函数指针

qsort函数

四、指针数组

五、指针的指针

六、两句话技巧

一、指针函数

1.返回值为指针的函数，不能返回局部变量的地址，全局变量、静态变量与传进去的指针地址均可返。

二、动态内存分配

malloc函数

1. void *malloc(size_t size);

2.size_t <==> unsigned long ,size 表示申请的空间的大小，单位字节。

3.返回值：成功返回申请到内存空间的地址；失败返回 NULL。

4.#include<stdlib.h>

5.去堆上申请一段连续的空间。返回的是一个指针，指向申请的内存空间（内存空间未初始化全是随机数）。

6.使用该函数后要判断内存空间是否申请到，申请空间申请不到会返回空指针。

7.用完要释放空间。

free函数

1. void free(void *ptr);

2.释放之前申请的堆上的空间。

3.ptr 一定是之前申请到堆上空间的地址。

eg 拼接字符串：先申请一个内存空间存放“Hello”字符串，再申请一个内存空间把“Hello”先放进去再把字符串“World！”拼接在后面，释放掉第一次申请的内存空间，输出拼接的字符串后释放掉第二次申请的内存空间。

int main(void){const char *s ={"Hello"};const char  *t ={"World"};char * p= malloc(strlen(s) + 1);    //因为隐含'\0'if(p != NULL)                                  //说明空间申请成功{strcpy(p,s);                             //字符串拷入堆中。char *q = malloc(strlen(q) + strlen(t) +1); //重新申请空间,使大小够装下新的 strcpy(q,p);                              strcat(q,t) ;  //进行拼接free(p);      //释放p指向的堆空间,p变成野指针p = q;         // 不让p变成野指针puts(q);     //打印字符串}free(q);   //释放p和q指向的堆空间return 0;}

realloc函数

1.void *realloc(void *ptr,size_t size);

2.void *ptr是原来空间的地址；size_t size是新开多大的空间；

3.把原来空间的内容拷过来并释放原来的空间，可扩大可缩小。

int main(void)
{const char *s = "Hello";const char *t = "World!";char *p = malloc(strlen(s) + 1);if(p != NULL){strcpy(p, s);puts(p);p = realloc(p, strlen(p) + strlen(t) + 1);strcat(p, t);puts(p);}free(p);return 0;
}

calloc函数

1.void *calloc(size_t nmemb, size_t size);

2.申请空间numemb * size 个字节，分几块，每块几个字节。

reallocarray函数

1.一般形式：void *reallocarray(void *ptr, size_t nmemb, size_t size);

三、函数指针

1.指向函数类型的指针，指向一类函数。 int (*p) (int , int);

2.函数的函数名函数的第一条语句均为函数的入口地址

3.函数指针的形式要与回调函数的形式相同，参数可以只写个类型。

int add(int a,int b)

{

return a + b;

}

int sub(int a,int b)

{

return a - b;

}

int main(void)

{

int a = 10;

int b = 20;

int(*p)(int a,int b) ; // 函数指针,未赋值的野指针

p = add; // 将add函数的入口地址赋值给p

p(a,b); //间接调用函数

(*p)(a,b); //两种写法都可调用函数

return 0;

}

4.回调函数

通过函数指针在函数的参数中调用函数，将一个函数作为参数传递给另一个函数，当特定事件发生或条件满足时，接收参数的函数会调用这个传入的函数。

int pow2(int n) //返回该数的平方

{

return n * n;

}

int fn(int n) //返回该数本身

{

return n;

}

void sort(int *a,int len,int(*pfn)(int)) //第三个参数用来说明,你要比较数的平方还是其本身

{ // 甚至可以继续扩展,只要函数返回值为int型,且形参

int i,j; // 只有一个int型

for(i = 0;i < len - 1;++i)

{

for(j = i + 1;j < len;++j)

{

if(pfn(a[i]) > pfn(a[j])) //调用的函数比较

{

int t = a[i];

a[i] = a[j];

a[j] = t;

}

}

}

} //这是一个选择排序函数

int main(void)

{

int a[] = {8,9,-5,1,4,3,2};

int len =sizeof(a);

sort(a,len,pow2); //根据需求按他的平方大小排序。

return 0;

}

qsort函数

1.void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
int (*compar)(const void *, const void *));

2. int (*compar)(const void *, const void *))是一个函数指针。

eg 调用qsort函数

int doublecmp(const void *p1, const void *p2)
{double *q1 = (double *)p1;double *q2 = (double *)p2;if(*q1 > *q2){return 1;}else if(*q1 == *q2){return 0;}else{return -1;}
}
int main()
{double a[] ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};int len = sizeof (a) /sizeof(*a);qsort(a,sizeof(a) / sizeof(*a) , sizeof(*a),doublecmp);int i;for (i=0; i< len ; ++i){printf("lf\n",a[i]);}
}

eg 立即跳转到0x30001000地址处

void (*pfn)(void)
pfn = (void (*)(void)) 0x30001000 ;
pfn();

四、指针数组

1.int *a[10]; 定义了一个数组，有10个指针(共占80个字节)

eg1 打印字符串

void printfStrings(char *s[], int len)
{int i;for (i= 0;i < len; ++i){puts(s[i]);}
}
int main()
{char *s[3] ={"Hello","World","China"};     //s[0]存着"Hello"的地址，类推int len = sizeof(s) / sizeof (*s);printfStrings(s,len);return 0;
}

eg2 找最大值

char *maxOfStrings(char *s[], int len)
{char *max;max = s[0];int i;for(i = 1;i < len;++i){if(strcmp(max, s[i]) < 0){max = s[i];}}return max;
}

五、指针的指针

1.指向指针的指针。

void getMemory(char *p)
{p = malloc(100);
}
int main(void)
{char *s;getMemory(s);//s指针未指向malloc申请的100个字节strcpy(s, "Hello");//此行代码崩溃，s为野指针（随机数）puts(s);
}

void getMemory(char **p)//  char * 是p的基类型，后边一个*是类型说明符。指向指针的指针
{p = malloc(100);
}
int main(void)
{char *s;getMemory(&s);strcpy(s, "Hello");puts(s);
}

eg1 找最大值

char *maxOfStrings(char **s, int len)
{char *max;max = s[0];int i;for(i = 1;i < len;++i){if(strcmp(max, *(s+i)) < 0){max = s[i];}}return max;
}
int main()
{char *s[] ={"Hello","World","China"};int len = sizeof (s) / sizeof (*s);puts(maxOfStrings(s,len));return 0;
}

eg 2 遍历数组

void printStrings(char **s, int len)
{int i;for(i = 0;i < len;++i){puts(*(s + i));}
}

eg3 逆序数组

void swap(char **a, char **b)
{char *t;t = *a;*a = *b;*b = t;
}void reverseStrings(char **s, int len)
{int i;for(i = 0;i < len / 2;++i){swap(s + i, s + len - i - 1);}
}

eg4 字符串选择排序

void sortStrings(char **s, int len)
{int i, j;for(i = 0;i < len - 1;++i){for(j = i + 1;j < len;++j){if(strcmp(s[i], s[j]) > 0){swap(s + i, s + j);}}}
}

eg5 字符串二分查找

int binaryFindString(char **s, int len, const char *t)
{int begin = 0;int end = len - 1;int mid;while(begin <= end){mid = (begin + end) / 2;int ret = strcmp(s[mid], t);if(ret < 0){begin = mid + 1;}else if(ret > 0){end = mid - 1;}else{return mid;}}return -1;
}