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【48】指针：函数的“数组入口”与“安全锁”——数组参数传递**

摘要

本文通过快递员比喻，解析指针如何让函数高效接收批量数据（如数组）。通过计算平均值案例，对比普通变量参数与指针参数的差异，验证指针在处理大量数据时的优势。实验表明，指针参数可减少代码冗余，提升可维护性。文档涵盖代码实现、测试验证及工程应用建议。

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关键字

【函数参数入口】 【指针批量传递】 【const限定符】 【数组处理】

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引言

函数需要接收外部数据时，可通过两种方式：

1. 普通变量参数：像逐个快递员送包裹，适合少量数据。
2. 指针参数：像快递员送一车包裹，适合批量数据。

本文通过计算平均值案例，演示指针如何高效传递数组数据。

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硬件设计

本方案为通用软件技术，不依赖特定硬件。数据存储于RAM，通过指针操作实现批量数据传递。关键配置如下：

• 存储器映射：数组Gu8Buffer存储4个字节数据。
• 端口配置：通过View()函数输出结果至串口（需外接调试设备）。

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软件配置

采用分层架构设计：

模块划分

依赖关系

• BSP层：无硬件依赖，纯软件实现。
• 驱动层：View()函数需对接串口驱动。
• 应用层：主逻辑代码（main.c）。

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代码实现

1. 普通变量参数：逐个传递数据

比喻：逐个快递员送包裹

// 函数声明：需要4个参数入口  
unsigned long PingJunZhi(unsigned char a, unsigned char b, unsigned char c, unsigned char d);  // 主函数调用  
Gu32PingJunZhi = PingJunZhi(Gu8Buffer[0], Gu8Buffer[1], Gu8Buffer[2], Gu8Buffer[3]);  

缺点：

• 数据量大时（如100个元素），需写100个参数，代码冗余。
• 维护困难，易出错。

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2. 指针参数：批量传递数据

比喻：快递员送一车包裹

// 函数声明：仅需1个指针参数  
unsigned long PingJunZhi(unsigned char *pu8Buffer);  // 主函数调用  
Gu32PingJunZhi = PingJunZhi(&Gu8Buffer[0]); // 传递数组首地址  

优点：

• 无论数组多大，只需1个参数入口。
• 代码简洁，易扩展。

函数内部处理

// 通过指针访问数组元素  
u32PingJunZhi = (pu8Buffer[0] + pu8Buffer[1] + pu8Buffer[2] + pu8Buffer[3]) / 4;  

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3. const限定符：限制指针权限

比喻：加锁的快递车

• 无const：指针可读写（既是入口也是出口）。
• 加const：指针只能读取（仅作为入口）。

// 限制指针为只读入口  
unsigned long PingJunZhi(const unsigned char *pu8Buffer);  // 若尝试修改数据，编译器报错  
*pu8Buffer = 100; // ❌ 错误！  

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测试验证

测试环境

• 硬件：STC8系列单片机，串口调试工具。
• 输入：数组{2, 6, 8, 4}。

测试结果

平均值变量 Gu32PingJunZhi 为 5（(2+6+8+4)/4 = 5）。  

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文件结构

Project/  
├── Drivers/  
│   ├── BSP/  
│   │   └── bsp_uart.c // 串口驱动  
│   └── Module/  
│       └── average.c // 平均值计算模块  
├── User/  
│   └── main.c // 主函数  
└── Projects/  └── project.uvproj // Keil工程文件  

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扩展应用

1. 传感器数据处理：批量读取温度、湿度等传感器数组数据。
2. 图像处理：传递像素数组进行滤波或缩放。
3. 通信协议：解析或生成固定长度的数据包。
4. 多维数据处理：扩展为处理六位数或浮点数。
5. 动态内存分配：使用malloc()动态分配数组，增强灵活性。
6. 嵌入式场景：将结果写入LCD或存储器，替代串口输出。

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结论

1. 通过指针参数传递数组，实现了函数与外部数据的高效交互。此方法避免了全局变量的污染，符合模块化设计原则。关键点在于：
2. 指针指向外部数组，函数直接修改其内容。
3. 参数校验：需确保传入指针非空且空间足够（如4字节）。
4. 可读性优化：通过注释和代码分层提升维护性。
5. 减少冗余：用1个参数替代多个变量参数。
6. 灵活扩展：适用于任意长度的数组。
7. 安全性：通过const限定权限，避免意外修改数据。

记住：指针是函数的“批量数据入口”，像快递员一次性运送所有包裹！

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附：参数传递方式对比图

graph LR  A[函数] --> B[普通变量：逐个传递] --> C[代码冗余]  A --> D[指针：批量传递] --> E[简洁高效]  D --> F[const：只读安全]  

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附录

8.1 代码验证

#include <assert.h>  
int main() {  unsigned char buffer[4];  split_digits(9876, buffer);  assert(buffer[0] == 6 && buffer[3] == 9); // 断言验证  return 0;  
}  

禁止事项

• 禁止传入未初始化的指针（如split_digits(123, NULL)）。
• 禁止修改指针指向的内存空间大小（如传入3字节数组）。