C语言进阶
C语言进阶学习笔记，是对“中国MOOC”翁恺老师的课程的总结，推荐去看视频课程，很有用
C语言进阶
指针与字符串
指针的使用
指针的作用
指针是什么？为什么要用指针呢？
指针：可以理解为一个地址，通过指针能够访问存储在这个地址的变量信息，指针变量就是对应变量类型的指针，如 int *p, p为指针变量，p为 int 类型指针
在C语言中，会面临一些问题，使用指针能更好地解决这些问题，比如当想使用swap函数来交换两个变量的值时
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// code1: 不使用指针
void swap1(int a, int b) {
int t = a;
a = b;
b = t;
}
// code2: 使用指针
void swap2(int *pa, int *pb) {
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
C语言函数默认是进行值传递的，（值传递是指函数内部会创建新的变量，把传入的参数的值复制给这些新的变量），因此在函数内部对变量进行修改，并不会影响到参数，所以执行如下代码，a，b的值并不会改变
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#include <stdio.h>
int main(void) {
int a = 5;
int b = 6;
swap1(a, b);
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
}
------输出
a=5, b=6
而如果使用指针进行地址传递，因为地址在程序中是唯一的，通过地址修改就可以影响到参数的值
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#include <stdio.h>
int main(void) {
int a = 5;
int b = 6;
swap2(a, b);
printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
return 0;
}
------输出
a=6, b=5
需要使用指针的场景
1. 当一个函数需要有多个返回值
我们知道在C语言函数中，一个return后面只能有一个返回值，当一个函数有多个结果需要返回时，此时就需要借助指针进行实现。其实刚刚的swap就是一种需要多个返回值的函数，它需要返回交换后的a和b的值。借助指针，可以不直接在return中给出返回值，而是用指针变量，把返回值带出来。
一个更明显的例子：
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#include <stdio.h>
// 求数组中的最大值和最小值
void minmax(int a[], int len, int *min, int *max);
int main(void) {
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18}
int min, max;
minmax(a, sizeof(a)/sizeof(a[0]), &min, &max);
printf("min=%d, max=%d", min, max);
return 0;
}
void minmax(int a[], int len, int *min, int *max) {
int i;
*min = *max = a[0]
for (i=1; i < len; i++) {
if (a[i] < *min)
*min = a[i]
if (a[i] > *max)
*max = a[i]
}
}
返回值通过指针 min 和 max被带出来
2. 指针用于返回函数的状态
有些函数的执行完毕后可能会有不同的执行状态（成功、失败、…）,同时还可返回一些结果。通常，return返回的是执行状态，返回结果通过指针带出。（不成名的规范，因我return更容易被放到if语句中，if语句可以用来判断运行状态）
例如，除法函数
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#include <stdio.h>
/**
@return 如果成功返回1，否则返回0
*/
int divide(int a, int b, int *result);
int main(void) {
int a = 5;
int b = 2;
int c;
if (divide(a, b, &c)) { // return 更容易放在if中
printf("%d/%d=%d\n", a, b, c);
}
return 0;
}
int divide(int a, int b, int *result) {
int ret = 1;
if (b == 0) ret = 0;
else {
*result = a/b;
}
return ret;
}
在C语言中，只能通过这种方式来表达出错，其它语言可以使用异常机制，如C++/Java/Python
指针注意事项–野指针
创建一个指针后，却不给这个指针一个明确的地址值，此时这个指针可以被称为野指针。任何野指针，都不应该被访问、修改其指向的值，因为野指针指向的位置时随机的，有时可以访问、修改，但这些位置并没有意义（不知道这些位置是变量还是什么，对其更改有危险，还无意义），有时不可以访问，因为有些地址程序不能访问，而这个指针恰好指向了这个地址。因此在指针被使用前，应该给指针一个明确的、有意义的地址。
指针与数组
指针和const
const是用来修饰变量的一个关键字，表示这个变量不能被修改，指针变量一方面可以访问到指针变量1对应的地址，另一方面可以访问到地址对应的变量2，当指针变量与const遇到一起时，到底哪部分是const呢？是指针变量的内容（0xff1869bo）不能变，还是指针变量所指的值不能变？
指针是const：一旦指针指向了某个值，就不能再指向别的地址了
指针所指的变量是const：通过此指针，不能修改它所指的值的内容
判别方法
根据const是位于 *的左边还是右边
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// const 位于 *的右边，表明指针是常量，指针不能再指向别的地址
int * const p;
// 不能执行 p = &a;
// 可以执行 *p = 10;
// const 位于 *的左边，表明指针包含的地址所对应的值是常量，不可通过此指针进行修改
const int *p;
int const *p;
// 不能执行 *p = 10; p-> = 10;
// 可以执行 p = &b;
/**
后者可以当做声明来使用，可以在创建函数时使用
void func(const int *a) {
...
}
这样写的函数，就相当于告诉使用者，你放心把参数传进来，函数内部是不会修改这个参数的值的
*/