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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。

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

從輸出結果可以看出，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：

    int nums[20];
    memset(nums,0,sizeof(nums));
    char chs[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：

void mymemset(void *data,int num,int byteSize)
{
    // 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;
    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。

對于結構體類型，也可以使用我們的mymemset函數(shù)：

typedef struct _Person
{
    char *name;
    int age;
} Person;

Person p1;
mymemset(&p1,0,sizeof(Person));
printf('p1.Age:%d\n',p1.age);

最終的運行結果如下圖所示：

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：

typedef void (*intFunc)(int i);

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）：


void test1(int age){

    printf('test1:%d\n',age);
}

int main(void){
    
    // 聲明一個intFunc類型的函數(shù)指針
    intFunc f1 = test1;
    // 執(zhí)行f1函數(shù)指針所指向的代碼區(qū)
    f1(8);
    return 0;
}

最終運行結果如下圖所示，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。

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=%d\n',num);
}

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)。

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

最終運行的結果如下圖所示：

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。

3. 函數(shù)指針應用案例

3.1 計算任意類型的最大值

（1）定義函數(shù)指針及getMax主體：

typedef int (*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,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;
        //到底取幾個字節(jié)進行比較是func內(nèi)部的事情
        if(func(item,max)>0)
        {
            max = item;
        }
    }

    return max;
}

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根本不用關心。

（2）定義符合函數(shù)指針定義的不同類型的函數(shù)：

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函數(shù)中針對int類型和結構體類型進行調(diào)用：

int main(int argc, char *argv[])
{
    // test1:int類型求最大值
    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:結構體類型求最大值
    Dog dogs[] ={{'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);

    return 0;
}

最終運行結果如下圖所示：

3.2 C中自帶的qsort函數(shù)—自定義排序

qsort包含在<stdlib.h>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：

 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},{'臘腸',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，快速排序后是否有結果呢？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。

-END-

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