一、指向指针的指针

想通过函数修改指针指向的内存位置，即修改指针变量的值时，需要使用指向指针的指针。

例如：

struct node{int value;struct node *next;
};//在链表开头加入新结点
struct node *add_to_list(struct node *list, int n)
{struct node *new_node = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));if(new_node == NULL){printf("Error: malloc failed, no space left.\n");exit(EXIT_FAILURE);}new_node->value = n;new_node->next = list;return new_node;
}

若是想直接返回新链表的首地址：

...
new_node->value = n;
new_node->next = list;
list = new_node;return list;

由于函数是通过创建参数副本的方式执行的，因此上面的办法在函数调用结束之后对 list 的修改会失效。list 作为一个变量，函数修改任何外部变量都需要通过指向该变量指针来修改变量的值，即便这是一个指针变量。因此，要通过函数修改外部指针变量的值，需要用到指向指针的指针。

以下为正确代码：

void add_to_list(struct node **list, int n)      //参数改为指向指针的指针
{struct node *new_node = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));if(new_node == NULL){printf("Error: malloc failed, no space left.\n");exit(EXIT_FAILURE);}new_node->value = n;new_node->next = *list;*list = new_node;
}//函数的调用
add_to_list(&first, n);             //first为函数首地址

二、指向函数的指针

函数指针：指向函数的指针
指针函数：返回指针的函数

函数占用内存单元，因此每个函数都有地址。

2.1 函数指针作为参数

举例：求函数的积分

//形式1：
double integrate(double (*f)(double), double a, double b);//形式2：
double integrate(double f(double), double a, double b);

形式1中，(*f)左侧的 double 为 f 所指向的函数的返回类型，右侧的 double 为所指向函数的参数表。形式2同理。

调用举例：

#define PI 3.14159;
double integrate(double (*f)(double), double a, double b);
...
double result;
result = integrate(sin, 0, PI/2);
...double integrate(double (*f)(double), double a, double b)
{...y = (*f)(x);       //通过*f调用f函数...
}

说明：

sin后面没有圆括号，编译器会视为指针，因此不会调用函数库中的 sin 函数代码，而是给 integrate 传递一个指向 sin 函数的指针。类比 a 和 a[i] 与 f 和 f(x) 的关系。如果 f(x) 是函数，则编译器将 f(x) 当作函数来调用，而将 f 视为指向 f(x) 的指针。
*f表示f指向的函数，x 是函数调用的实际参数
在 main 函数中，调用integrate函数时，函数体内每一次 *f 都是对 sin 函数的调用

注意：

C语言允许使用 f(x) 来调用 f 所指向的函数(形式2)，但(*f)(x)更符合真实情况，因为此处的 f 是指针，而不是函数名。

2.2 `qsort` 函数

所在头文件：<stdlib.h>
函数功能：对任意数组排序

函数原型：
void qsort(void* base, size_t n, size_t size, int(*compar)(void*, void*) );

其中 int(*compar)(void*, void*)中的 int 表示 compar 函数的返回类型，(*compar)右侧圆括号的内容为 compar 函数的参数表。compar 为指向函数的指针，因此通过(*compar)来调用 compar 函数。
compar函数确定排序规则，为用户自主编写确定，qsort传递给compar两个数的地址(以void*形式传入)，qsort依据compar的返回值确定这两个数的排列顺序。

compar函数返回值：

返回值	含义
< 0	第一个参数放前面
0	不变
> 0	第2个参数放前面

2.2.1 `compar` 函数的编写方式举例：

//整型数组
int compar(void* a, void* b)
{return (*(int*)a - *(int*)b );         //当待排序的数组元素为int类型时
}//字符串数组
int compar(const void* str1, const void* str2)
{return strcmp(*(char**)str1, *(char**)str2);
}//字符串链表
struct node{char name[50];struct node* next;
};
int compar(const void* p, const void* q)
{return strcmp(((struct node*)p)->name, ((struct node*)b)->name);
}

在第一个中，由于整数相减可能导致数据溢出，因此如果待排序整数是任意给定的，则用 if 语句来比较 *(int*)a 和 *(int*)b 更安全。
在第3个中，强制类型转换符()的优先级低于取结构成员符->，因此需要多一个括号

2.2.2 `qosrt` 完整用法

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
...
int compar(const void* a, const void* b){return ( *(int*)a - *(int*)b );        //按从小到大重新排序
}int main(){int a[5] = {5,4,3,2,1};qsort(a, 5, sizeof(int), compar);for(int i=0; i<5; i++){printf("%d ", a[i]);        //输出1 2 3 4 5}return 0;
}

2.3 函数指针的其他用途

C语音把函数指针也视为存储数据的指针，因此可以用变量存储函数指针，定义返回函数指针的函数。

void (*pf)(int);     //定义各个可以存储函数指针的变量pfpf = f;         //f本身是该函数的指针，不能用取地址符&f
(*pf)(i);       //调用f(i)
pf(i);          //调用f(i)

以上定义中，pf可以指向任何带有 int 型参数并返回 void 型值的函数

函数指针数组

//定义一个函数指针数组
void (*file_name[])(void) = {new_cmd;open_cmd;close_cmd;close_all_cmd;save_cmd;save_as_cmd;save_all_cmd;print_cmd;exit_cmd;};...void new_cmd(){...
}void open_cmd(){...
}...void exit_cmd(){...
}

2.4 应用举例：列三角函数表

#include <stdio.h>
#include <math.h>void tabulate(double (*f)(double), double first, double last, double incr);int main(){double initial, final, increment;printf("Enter initial value: ");scanf("%lf", &initial);printf("Enter final value: ");scanf("%lf", &final);printf("Enter increment: ");scanf("%lf", &increment);printf("\n      x       sin(x)""\n   -------   -------\n");tabulate(sin, initial, final, increment);printf("\n      x       cos(x)""\n   -------   -------\n");tabulate(cos, initial, final, increment);printf("\n      x       sin(x)""\n   -------   -------\n");tabulate(sin, initial, final, increment);return 0;
}void tabulate(double (*f)(double), double first, double last, double incr)
{double x;int i, num_intervals;num_intervals = ceil((last - first) / incr);    for(i = 0; i < num_intervals; i++){x = first + i*incr;printf("%10.5f %10.5f\n", x, (*f)(x));}
}

说明：

double ceil(double x)函数：返回大于或等于 x 的最小整数 (以double类型返回)。

输出结果示例：

三、受限指针 `restrict` (C99)

int * restrict p;

若 p 所指向的对象只能通过 p 来访问或修改。

举例：

int * restrict p;
int * restrict q;
p = (int*)malloc(sizeof(int));
q = p;
*q = 0;                //未定义行为,无法通过q修改p指向的内容

如果一个对象有多种访问方式，这些访问方式互称为 “ 别名 ” 。

应用举例：
void *memcpy(void * restrict s1, void * restrict s2, size_t n);
void *memmove(void * s1, void * s2, size_t n);

memcpy和memmove都是复制内存块的内容，区别在于原内存和目的地是否允许重叠，前者不允许重叠，后者可以重叠。

四、弹性数组成员 (C99)

当结构体的最后一个成员是数组时，其长度可以省略。

struct vstring{int len;char str[];
};
...
struct vstring *str = malloc(sizeof(struct vstring) + n);
str->len = n;

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2.1 函数指针作为参数

2.2 `qsort` 函数

2.2.1 `compar` 函数的编写方式举例：

2.2.2 `qosrt` 完整用法

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