C语言教程：指针型函数分析

C语言教程：指针型函数

    在Ｃ语言中允许一个函数的返回值是一个指针(即地址)， 这种返回指针值的函数称为指针型函数。
    定义指针型函数的一般形式为：
类型说明符 *函数名(形参表)
{
…… /*函数体*/
}
    其中函数名之前加了“*”号表明这是一个指针型函数，即返回值是一个指针。类型说明符表示了返回的指针值所指向的数据类型。
如：
int *ap(int x,int y)
{
...... /*函数体*/
}

    表示ap是一个返回指针值的指针型函数， 它返回的指针指向一个整型变量。下例中定义了一个指针型函数 day_name，它的返回值指向一个字符串。该函数中定义了一个静态指针数组name。name 数组初始化赋值为八个字符串，分别表示各个星期名及出错提示。形参n表示与星期名所对应的整数；
    在主函数中， 把输入的整数i作为实参， 在printf语句中调用day_name函数并把i值传送给形参 n。day_name函数中的return语句包含一个条件表达式， n 值若大于7或小于1则把name[0] 指针返回主函数输出出错提示字符串“Illegal day”。否则返回主函数输出对应的星期名；
    主函数中的第7行是个条件语句，其语义是，如输入为负数(i<0)则中止程序运行退出程序。exit是一个库函数，exit(1)表示发生错误后退出程序， exit(0)表示正常退出；
    应该特别注意的是函数指针变量和指针型函数这两者在写法和意义上的区别。如int(*p)()和int *p()是两个完全不同的量。int(*p)()是一个变量说明，说明p 是一个指向函数入口的指针变量，该函数的返回值是整型量，(*p)的两边的括号不能少。int *p() 则不是变量说明而是函数说明，说明p是一个指针型函数，其返回值是一个指向整型量的指针，*p两边没有括号。作为函数说明， 在括号内最好写入形式参数，这样便于与变量说明区别；

    对于指针型函数定义，int *p()只是函数头部分，一般还应该有函数体部分。
main(){
int i;
char *day_name(int n);
printf("input Day No:\n");
scanf("%d",&i);
if(i<0) exit(1);
printf("Day No:%2d-->%s\n",i,day_name(i));
}
char *day_name(int n){
static char *name[]={ "Illegal day",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday",
"Sunday"};
return((n<1||n>7) ? name[0] : name[n]);
}

    本程序是通过指针函数，输入一个1～7之间的整数， 输出对应的星期名。指针数组的说明与使用一个数组的元素值为指针则是指针数组。 指针数组是一组有序的指针的集合；
    指针数组的所有元素都必须是具有相同存储类型和指向相同数据类型的指针变量；
    指针数组说明的一般形式为： 类型说明符*数组名[数组长度]；
    其中类型说明符为指针值所指向的变量的类型；
    例如： int *pa[3] 表示pa是一个指针数组，它有三个数组元素， 每个元素值都是一个指针，指向整型变量。通常可用一个指针数组来指向一个二维数组。 指针数组中的每个元素被赋予二维数组每一行的首地址， 因此也可理解为指向一个一维数组。图6—6表示了这种关系。
int a[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *pa[3]={a[0],a[1],a[2]};
int *p=a[0];
main(){
int i;
for(i=0;i<3;i++)
printf("%d,%d,%d\n",a[i][2-i],*a[i],*(*(a+i)+i));
for(i=0;i<3;i++)
printf("%d,%d,%d\n",*pa[i],p[i],*(p+i));
}

    在本例程序中，pa是一个指针数组，三个元素分别指向二维数组a的各行。然后用循环语句输出指定的数组元素。其中*a[i]表示i行0列元素值；*(*(a+i)+i)表示i行i列的元素值；*pa[i]表示i行0列元素值；由于p与a[0]相同，故p[i]表示0行i列的值；*(p+i)表示0行i列的值。读者可仔细领会元素值的各种不同的表示方法；
    应该注意指针数组和二维数组指针变量的区别。 这两者虽然都可用来表示二维数组，但是其表示方法和意义是不同的；
    二维数组指针变量是单个的变量，其一般形式中"(*指针变量名)"两边的括号不可少；
    而指针数组类型表示的是多个指针( 一组有序指针)在一般形式中"*指针数组名"两边不能有括号；
    例如： int (*p)[3];表示一个指向二维数组的指针变量。该二维数组的列数为3或分解为一维数组的长度为3。 int *p[3] 表示p是一个指针数组，有三个下标变量p[0]，p[1]，p[2]均为指针变量；
    指针数组也常用来表示一组字符串， 这时指针数组的每个元素被赋予一个字符串的首地址。 指向字符串的指针数组的初始化更为简单。例如在例6.20中即采用指针数组来表示一组字符串。 其初始化赋值为：
char *name[]={"Illagal day",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday",
"Sunday"};
    完成这个初始化赋值之后，name[0]即指向字符串"Illegal day"，name[1]指?quot;Monday".；
    指针数组也可以用作函数参数。在本例主函数中，定义了一个指针数组name，并对name 作了初始化赋值。其每个元素都指向一个字符串。然后又以name 作为实参调用指针型函数day name，在调用时把数组名 name 赋予形参变量name，输入的整数i作为第二个实参赋予形参n。在day name函数中定义了两个指针变量pp1和pp2，pp1被赋予name[0]的值(即*name)，pp2被赋予name[n]的值即*(name+ n)。由条件表达式决定返回pp1或pp2指针给主函数中的指针变量ps。最后输出i和ps的值；

指针数组作指针型函数的参数
main(){
static char *name[]={ "Illegal day",
"Monday",
"Tuesday",
"Wednesday",
"Thursday",
"Friday",
"Saturday",
"Sunday"};
char *ps;
int i;
char *day name(char *name[],int n);
printf("input Day No:\n");
scanf("%d",&i);
if(i<0) exit(1);
ps=day name(name,i);
printf("Day No:%2d-->%s\n",i,ps);
}
char *day name(char *name[],int n)
{
char *pp1,*pp2;
pp1=*name;
pp2=*(name+n);
return((n<1||n>7)? pp1:pp2);
}

    下例要求输入5个国名并按字母顺序排列后输出。在以前的例子中采用了普通的排序方法， 逐个比较之后交换字符串的位置。交换字符串的物理位置是通过字符串复制函数完成的。 反复的交换将使程序执行的速度很慢，同时由于各字符串(国名) 的长度不同，又增加了存储管理的负担。 用指针数组能很好地解决这些问题。把所有的字符串存放在一个数组中， 把这些字符数组的首地址放在一个指针数组中，当需要交换两个字符串时， 只须交换指针数组相应两元素的内容(地址)即可，而不必交换字符串本身；
    程序中定义了两个函数，一个名为sort完成排序， 其形参为指针数组name，即为待排序的各字符串数组的指针。形参n为字符串的个数。另一个函数名为print，用于排序后字符串的输出，其形参与sort的形参相同。主函数main中，定义了指针数组name 并作了初始化赋值。然后分别调用sort函数和print函数完成排序和输出。值得说明的是在sort函数中，对两个字符串比较，采用了strcmp 函数，strcmp函数允许参与比较的串以指针方式出现。name[k]和name[ j]均为指针，因此是合法的。字符串比较后需要交换时， 只交换指针数组元素的值，而不交换具体的字符串， 这样将大大减少时间的开销，提高了运行效率。
现编程如下：
#include"string.h"
main(){
void sort(char *name[],int n);
void print(char *name[],int n);
static char *name[]={ "CHINA","AMERICA","AUSTRALIA",
"FRANCE","GERMAN"};
int n=5;
sort(name,n);
print(name,n);
}
void sort(char *name[],int n){
char *pt;
int i,j,k;
for(i=0;i<n-1;i++){
k=i;
for(j=i+1;j<n;j++)
if(strcmp(name[k],name[j])>0) k=j;
if(k!=i){
pt=name[i];
name[i]=name[k];
name[k]=pt;
}
}
}
void print(char *name[],int n){
int i;
for (i=0;i<n;i++) printf("%s\n",name[i]);
}