一文揭秘C語言的void指針

1 不能動的“地址”之 void指針

1.1 void指針初探

void *表示一個“不知道類型”的指針，也就不知道從這個指針地址開始多少字節(jié)為一個數(shù)據(jù)。和用int表示指針異曲同工，只是更明確是“指針”。

因此void *只能表示一個地址，不能用來&取值，也不能++和--移動指針，因此不知道多少字節(jié)是一個數(shù)據(jù)單位。

intnums[]={3,5,6,7,9};
void*ptr1=nums;
//inti=*ptr1;//對于void指針沒法直接取值
int*ptr2=(int*)nums;
printf("%d,%d
",ptr1,ptr2);
inti=*ptr2;
printf("%d
",i);

從輸出結(jié)果可以看出，無論是無類型的void指針還是int類型指針，指向的地址都是一樣的：

PS：void *就是一個不能動的“地址”，在進行&、移動指針之前必須轉(zhuǎn)型為類型指針。

1.2 void指針的用途

這里我們看一下我們之前了解的memset函數(shù)，其第一個參數(shù)就是一個void指針，它可以幫我們屏蔽各種不同類型指針的差異。 如下面代碼所示，我們既可以傳入一個int類型數(shù)組的指針，也可以傳入一個char類型數(shù)組的指針：

intnums[20];
memset(nums,0,sizeof(nums));
charchs[2];
memset(chs,0,sizeof(chs));

那么，我們也可以試著自己動手模擬一下這個memset函數(shù)，暫且命名為mymemset吧：

voidmymemset(void*data,intnum,intbyteSize)
{
//char就是一個字節(jié)，而計算機中是以字節(jié)為單位存儲的
char*ptr=(char*)data;
inti;
for(i=0;i

	

	在這個mymemset函數(shù)中，我們利用void指針接收不同類型的指針，利用char類型（一個字節(jié)）逐個字節(jié)讀取內(nèi)存中的每一個字節(jié)，最后依次填充指定的數(shù)字。

	由于char類型是一個具體類型，所以可以使用++或者--進行指針的移動。

	對于結(jié)構(gòu)體類型，也可以使用我們的mymemset函數(shù)：
typedefstruct_Person
{
char*name;
intage;
}Person;

Personp1;
mymemset(&p1,0,sizeof(Person));
printf("p1.Age:%d
",p1.age);


	

	最終的運行結(jié)果如下圖所示：

	

	void *的用途：在只知道內(nèi)存，但是不知道是什么類型的時候。

	2 函數(shù)指針

	2.1 指向函數(shù)的指針

	我們可以在C中輕松地定義一個函數(shù)指針：

	
typedefvoid(*intFunc)(inti);


	

	這里我們定義了一個無返回值的，只有一個int類型參數(shù)的函數(shù)指針intFunc。

	我們可以在main函數(shù)中使用這個函數(shù)指針來指向一個具體的函數(shù)（這個具體的函數(shù)定義需要和函數(shù)指針的定義一致）：

	
voidtest1(intage){

printf("test1:%d
",age);
}

intmain(void){

//聲明一個intFunc類型的函數(shù)指針
intFuncf1=test1;
//執(zhí)行f1函數(shù)指針?biāo)赶虻拇a區(qū)
f1(8);
return0;
}

最終運行結(jié)果如下圖所示，執(zhí)行函數(shù)指針f1即執(zhí)行了其所指向的具體的函數(shù)：


	

	2.2 函數(shù)指針的基本使用

	這里我們通過一個小案例來對函數(shù)指針做一個基本的使用介紹。相信大部分的C#或Java程序員都很熟悉foreach，那么我們就來模擬foreach對int數(shù)組中的值進行不同的處理。具體體現(xiàn)為for循環(huán)的代碼是復(fù)用的，但是怎么處理這些數(shù)據(jù)不確定，因此把處理數(shù)據(jù)的邏輯由函數(shù)指針指定。
voidforeachNums(int*nums,intlen,intFuncfunc)
{
inti;
for(i=0;i
在foreachNums函數(shù)中，我們定義了一個intFunc函數(shù)指針，printNum函數(shù)是滿足intFunc定義的一個具體的函數(shù)。

	

	下面我們在main函數(shù)中將printNum函數(shù)作為函數(shù)指針傳遞給foreachNums函數(shù)。

	
intnums[]={1,5,666,23423,223};
foreachNums(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),printNum);

最終運行的結(jié)果如下圖所示：




通過函數(shù)指針，我們可以屏蔽各種具體處理方法的不同，也就是將不確定的因素都依賴于抽象，這也是面向抽象或面向接口編程的精髓。

	

	三、函數(shù)指針應(yīng)用案例

	3.1 計算任意類型的最大值

	（1）定義函數(shù)指針及getMax主體：

	
typedefint(*compareFunc)(void*data1,void*data2);
// getMax 函數(shù)參數(shù)說明：
//data待比較數(shù)據(jù)數(shù)組的首地址,uniteSize單元字節(jié)個數(shù)
// length：數(shù)據(jù)的長度。{1,3,5,6}：length=4
//比較data1和data2指向的數(shù)據(jù)做比較，
//如果data1>data2，則返回正數(shù)
void*getMax(void*data,intunitSize,intlength,compareFuncfunc)
{
inti;
char*ptr=(char*)data;
char*max=ptr;

for(i=1;i0)
{
max=item;
}
}

returnmax;
}

這里可以看到，在getMax中到底取幾個字節(jié)去比較都是由compareFunc所指向的函數(shù)去做，getMax根本不用關(guān)心。

	

	（2）定義符合函數(shù)指針定義的不同類型的函數(shù)：

	
intintDataCompare(void*data1,void*data2)
{
int*ptr1=(int*)data1;
int*ptr2=(int*)data2;

inti1=*ptr1;
inti2=*ptr2;

returni1-i2;
}

typedefstruct_Dog
{
char*name;
intage;
}Dog;

intdogDataCompare(void*data1,void*data2)
{
Dog*dog1=(Dog*)data1;
Dog*dog2=(Dog*)data2;

return(dog1->age)-(dog2->age);
}


	

	（3）在main函數(shù)中針對int類型和結(jié)構(gòu)體類型進行調(diào)用：

	
intmain(intargc,char*argv[])
{
//test1:int類型求最大值
intnums[]={3,5,8,7,6};
int*pMax=(int*)getMax(nums,sizeof(int),sizeof(nums)/sizeof(int),
intDataCompare);
intmax=*pMax;
printf("%d
",max);
//test2:結(jié)構(gòu)體類型求最大值
Dogdogs[]={{"沙皮",3},{"臘腸",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);

return0;
}


	

	最終運行結(jié)果如下圖所示：

	

	3.2 C 中自帶的qsort函數(shù)—自定義排序

	qsort包含在頭文件中，此函數(shù)根據(jù)你給的比較條件進行快速排序，通過指針移動實現(xiàn)排序。排序之后的結(jié)果仍然放在原數(shù)組中。

	使用qsort函數(shù)必須自己寫一個比較函數(shù)。我們可以看看qsort函數(shù)的原型：

	
voidqsort(void*base,size_tnum,size_tsize,int(*comparator)(constvoid*,constvoid*));

intnums[]={3,5,8,7,6};
qsort(nums,sizeof(nums)/sizeof(int),sizeof(int),intDataCompare);
inti;
for(i=0;i
那么，快速排序后是否有結(jié)果呢？答案是肯定的，我們可以傳入各種比較方法，可以升序排序也可以降序排序。


	

	審核編輯：湯梓紅