void 指针的背后藏着什么 void

1 不能动的“地址”之 void指针

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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 。
int nums[] = {3,5,6,7,9};void* ptr1 = nums;//int i = *ptr1; // 对于void指针没法直接取值int* ptr2 = (int*)nums;printf("%d,%d\n",ptr1,ptr2);int i = *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:
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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
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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:
int nums[20];memset(nums,0,sizeof(nums));char chs[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:
void mymemset(void *data,int num,int byteSize) {// 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;int i;for(i=0;i<byteSize;i++){*ptr=num;ptr++;} }int main(int argc, char *argv[]) {int nums[20];mymemset(nums,0,sizeof(nums));int i,len=sizeof(nums)/sizeof(int);for(i=0;i<len;i++){printf("%d ",nums[i]);}printf("\n");return 0; }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:
typedef struct _Person {char *name;int age; } Person;Person p1; mymemset(&p1,0,sizeof(Person)); printf("p1.Age:%d\n",p1.age); 最终的运行结果如下图所示:
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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:
typedef void (*intFunc)(int i); 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):
void test1(int age){printf("test1:%d\n",age); }int main(void){// 声明一个intFunc类型的函数指针intFunc f1 = test1;// 执行f1函数指针所指向的代码区f1(8);return 0; } 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:
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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 。
void foreachNums(int *nums,int len,intFunc func) {int i;for(i=0;i<len;i++){int num = nums[i];func(num);} }void printNum(int num) {printf("value=https://www.cnfyg.com/shcs/%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 。
int nums[] = { 1,5,666,23423,223 };foreachNums(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),printNum); 最终运行的结果如下图所示:
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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:
typedef int (*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,int unitSize,int length,compareFunc func) {int i;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;}}return max; } 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:
int intDataCompare(void *data1,void *data2) {int *ptr1 = (int*)data1;int *ptr2 = (int*)data2;int i1=*ptr1;int i2=*ptr2;return i1-i2; }typedef struct _Dog {char *name;int age; } Dog;int dogDataCompare(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:
int main(int argc, char *argv[]) {// test1:int类型求最大值int nums[] = { 3,5,8,7,6 };int *pMax = (int *)getMax(nums,sizeof(int),sizeof(nums)/sizeof(int),intDataCompare);int max = *pMax;printf("%d\n",max);// test2:结构体类型求最大值Dog dogs[] ={{"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);return 0; } 最终运行结果如下图所示:
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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:
void qsort ( void * base, size_t num, size_t size, int ( * comparator ) ( const void *, const void * ) );int nums[] = { 3,5,8,7,6 };qsort(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),sizeof(int),intDataCompare);int i;for(i=0;i<sizeof(nums)/sizeof(int);i++){printf("%d ",nums[i]);}printf("\n");Dog dogs[] ={{"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 。
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—— The End ——
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