一文揭秘C语言的void指针

1 不能动的“地址”之 void指针

1.1 void指针初探

void *表示一个“不知道类型”的指针，也就不知道从这个指针地址开始多少字节为一个数据。和用int表示指针异曲同工，只是更明确是“指针”。

因此void *只能表示一个地址，不能用来&取值，也不能++和--移动指针，因此不知道多少字节是一个数据单位。

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

从输出结果可以看出，无论是无类型的void指针还是int类型指针，指向的地址都是一样的：

PS：void *就是一个不能动的“地址”，在进行&、移动指针之前必须转型为类型指针。

1.2 void指针的用途

这里我们看一下我们之前了解的memset函数，其第一个参数就是一个void指针，它可以帮我们屏蔽各种不同类型指针的差异。 如下面代码所示，我们既可以传入一个int类型数组的指针，也可以传入一个char类型数组的指针：

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

那么，我们也可以试着自己动手模拟一下这个memset函数，暂且命名为mymemset吧：

voidmymemset(void*data,intnum,intbyteSize)
{
//char就是一个字节，而计算机中是以字节为单位存储的
char*ptr=(char*)data;
inti;
for(i=0;i

	

	在这个mymemset函数中，我们利用void指针接收不同类型的指针，利用char类型（一个字节）逐个字节读取内存中的每一个字节，最后依次填充指定的数字。

	由于char类型是一个具体类型，所以可以使用++或者--进行指针的移动。

	对于结构体类型，也可以使用我们的mymemset函数：
typedefstruct_Person
{
char*name;
intage;
}Person;

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


	

	最终的运行结果如下图所示：

	

	void *的用途：在只知道内存，但是不知道是什么类型的时候。

	2 函数指针

	2.1 指向函数的指针

	我们可以在C中轻松地定义一个函数指针：

	
typedefvoid(*intFunc)(inti);


	

	这里我们定义了一个无返回值的，只有一个int类型参数的函数指针intFunc。

	我们可以在main函数中使用这个函数指针来指向一个具体的函数（这个具体的函数定义需要和函数指针的定义一致）：

	
voidtest1(intage){

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

intmain(void){

//声明一个intFunc类型的函数指针
intFuncf1=test1;
//执行f1函数指针所指向的代码区
f1(8);
return0;
}

最终运行结果如下图所示，执行函数指针f1即执行了其所指向的具体的函数：


	

	2.2 函数指针的基本使用

	这里我们通过一个小案例来对函数指针做一个基本的使用介绍。相信大部分的C#或Java程序员都很熟悉foreach，那么我们就来模拟foreach对int数组中的值进行不同的处理。具体体现为for循环的代码是复用的，但是怎么处理这些数据不确定，因此把处理数据的逻辑由函数指针指定。
voidforeachNums(int*nums,intlen,intFuncfunc)
{
inti;
for(i=0;i
在foreachNums函数中，我们定义了一个intFunc函数指针，printNum函数是满足intFunc定义的一个具体的函数。

	

	下面我们在main函数中将printNum函数作为函数指针传递给foreachNums函数。

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

最终运行的结果如下图所示：




通过函数指针，我们可以屏蔽各种具体处理方法的不同，也就是将不确定的因素都依赖于抽象，这也是面向抽象或面向接口编程的精髓。

	

	三、函数指针应用案例

	3.1 计算任意类型的最大值

	（1）定义函数指针及getMax主体：

	
typedefint(*compareFunc)(void*data1,void*data2);
// getMax 函数参数说明：
//data待比较数据数组的首地址,uniteSize单元字节个数
// length：数据的长度。{1,3,5,6}：length=4
//比较data1和data2指向的数据做比较，
//如果data1>data2，则返回正数
void*getMax(void*data,intunitSize,intlength,compareFuncfunc)
{
inti;
char*ptr=(char*)data;
char*max=ptr;

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

returnmax;
}

这里可以看到，在getMax中到底取几个字节去比较都是由compareFunc所指向的函数去做，getMax根本不用关心。

	

	（2）定义符合函数指针定义的不同类型的函数：

	
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函数中针对int类型和结构体类型进行调用：

	
intmain(intargc,char*argv[])
{
//test1:int类型求最大值
intnums[]={3,5,8,7,6};
int*pMax=(int*)getMax(nums,sizeof(int),sizeof(nums)/sizeof(int),
intDataCompare);
intmax=*pMax;
printf("%d
",max);
//test2:结构体类型求最大值
Dogdogs[]={{"沙皮",3},{"腊肠",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;
}


	

	最终运行结果如下图所示：

	

	3.2 C 中自带的qsort函数—自定义排序

	qsort包含在头文件中，此函数根据你给的比较条件进行快速排序，通过指针移动实现排序。排序之后的结果仍然放在原数组中。

	使用qsort函数必须自己写一个比较函数。我们可以看看qsort函数的原型：

	
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，快速排序后是否有结果呢？答案是肯定的，我们可以传入各种比较方法，可以升序排序也可以降序排序。


	

	审核编辑：汤梓红