后端

C语言函数与指针

1. 函数基础

• 函数定义：函数的实现部分

  • 语法格式：返回类型 函数名(参数列表) { 函数体 }
  • 示例：int add(int a, int b) { return a + b; }

• 函数声明：函数的原型声明

  • 语法格式：返回类型 函数名(参数列表);
  • 示例：int add(int a, int b);

• 函数调用：执行函数的过程

  • 语法格式：函数名(实参列表);
  • 示例：int result = add(3, 5);

• 主函数：程序的入口点

  • 语法格式：int main() { 函数体 return 0; }
  • 示例：int main() { printf("Hello World\n"); return 0; }

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2. 函数进阶

• 值传递：传递参数的值副本，函数内修改不影响原值

  • 语法格式：void function(int x) { x = 10; }
  • 示例：int a = 5; function(a); // a 仍为 5

• 地址传递：传递参数的地址，函数内修改会影响原值

  • 语法格式：void function(int *x) { *x = 10; }
  • 示例：int a = 5; function(&a); // a 变为 10

• 指针函数：返回指针的函数

  • 语法格式：类型 *函数名(参数列表) { 函数体 }
  • 示例：int *create_array(int size) { return (int *)malloc(size * sizeof(int)); }

• 函数指针：指向函数的指针

  • 语法格式：返回类型 (*指针名)(参数列表);
  • 示例：int (*func_ptr)(int, int) = &add; int result = func_ptr(3, 5);

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3. 指针

• 指针定义：声明指针变量

  • 语法格式：类型 *指针名;
  • 示例：int *p;

• 取地址：获取变量的内存地址

  • 语法格式：&变量名
  • 示例：int a = 10; int *p = &a;

• 解引用：通过指针访问变量值

  • 语法格式：*指针名
  • 示例：int value = *p;

• 空指针：不指向任何有效内存的指针

  • 语法格式：NULL
  • 示例：int *p = NULL;

• 野指针：指向无效内存的指针

  • 说明：未初始化的指针
  • 示例：int *p; // 野指针

• 指针运算：指针的加减操作

  • 语法格式：指针 ± 整数
  • 示例：int *p = arr; p++; // 指向下一个元素

• 指针数组：存储指针的数组

  • 语法格式：类型 *数组名[大小];
  • 示例：int *p[5]; // 存储5个int指针的数组

• 数组指针：指向数组的指针

  • 语法格式：类型 (*指针名)[大小];
  • 示例：int (*p)[5]; // 指向包含5个int的数组

• 多级指针：指向指针的指针

  • 语法格式：类型 **指针名;
  • 示例：int **pp; // 指向int指针的指针

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4. 指针代码示例

#include <stdio.h>

int main() {
    // 基本指针操作
    int a = 10;
    int *p = &a;
    
    printf("变量a的值: %d\n", a);
    printf("变量a的地址: %p\n", &a);
    printf("指针p的值: %p\n", p);
    printf("通过指针访问a的值: %d\n", *p);
    
    // 通过指针修改变量值
    *p = 20;
    printf("修改后a的值: %d\n", a);
    
    // 指针运算
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *arr_p = arr; // 数组名本身就是指针
    
    printf("\n数组元素:");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf(" %d", *(arr_p + i));
    }
    printf("\n");
    
    // 指针数组
    int *p_arr[3];
    int b = 100, c = 200, d = 300;
    p_arr[0] = &b;
    p_arr[1] = &c;
    p_arr[2] = &d;
    
    printf("\n指针数组元素:");
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf(" %d", *p_arr[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

代码说明

1. 基本指针操作：声明指针变量，获取变量地址，通过指针访问和修改变量值
2. 指针运算：使用指针遍历数组元素
3. 指针数组：创建存储指针的数组，并通过指针数组访问多个变量

这个示例展示了指针的基本用法，包括指针的声明、赋值、解引用、指针运算和指针数组的使用。

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5. 头文件模板

5.1 头文件结构

• 头文件保护：#ifndef、#define、#endif

  • 示例：#ifndef EXAMPLE_H

• 包含头文件：#include

  • 示例：#include <stdio.h>

• 宏定义：#define

  • 示例：#define MAX_SIZE 100

• 类型定义：typedef

  • 示例：typedef unsigned int uint;

• 函数声明：返回类型 + 函数名 + 参数列表

  • 示例：int add(int a, int b);

• 全局变量声明：extern

  • 示例：extern int global_counter;

5.2 头文件示例

#ifndef EXAMPLE_H
#define EXAMPLE_H

#endif