C语言面试题详解（第9节）

基本上，每个C语言工作者都认可指针非常重要。事实也的确如此，正是因为指针的存在，C语言才能如此灵活，才能在计算机编程语言几十年的发展中，始终占有一席之地。

C语言的设计宗旨是：相信每个C语言使用者都是高手，它给予程序员最大的自由，基本不会太限制程序员的发挥，再加上指针语法，C语言能够灵活的操作内存，是追求极致效率的不二之选。

然而，灵活也意味着容易出错，C语言也是一门对使用者基本功要求特别高的编程语言，否则就很容易开发出漏洞百出，或者隐患重重的程序。从某个程度上来说，C语言程序员与程序员之间的水平差异非常大，借助于指针，高手们能够轻易写出占用资源少，但是运行效率却非常高的程序。

而有些C语言初学者却认为指针是不可捉摸的，甚至有些仇视指针，觉得指针是一种古老的、不安全的设计，应该被摒弃。更有甚者，直接就放弃学习C语言了。但是，世界上那么多C语言程序员，他们都是聪明绝顶的吗？显然不是，他们都是和我们一样的普通人，只不过“闻道有先后”而已。其实C语言只是一种基础工具，指针并没有那么难，花点时间肯定能掌握。

先来看这个题目热热身

这个题目是我国台湾省某著名杀毒软件公司的一道面试题，请看C语言代码如下：

#include <stdio.h>

int main()
{
     int max(x, y);
     int *p = &max;
     int a, b, c, d;

     printf("Please input three integer\n");
     scanf("%d%d%d", a, b, c);
     d = (*p)((*p)(a, b), c);
     printf("Among %d, %d, and %d, the max integer is %d\n",
                 a, b, c, d);
     return 0;
}
 int max(int x, int y)
{
     return x>y?x:y;
}

上面这段C语言程序是有问题的，那么哪几行有问题呢？以及为什么呢？

分析

显然，这道题考的是C语言的语法，那么编译器就能协助我们定位错误，输入编译命令：

# gcc t1.c

得到如下提示信息，应该注意每一个警告和错误：

最明显的错误是第 5 行 max() 函数的声明，以及第 10 行 scanf() 函数的传参，这两点相信即使是C语言初学者也能轻易看出，就不赘述了，我们修正它：

...
int main()
{
     int max(int, int);
...
     scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
...

再次编译，得到如下提示信息：

编译失败，提示我们 p 不是函数，也不是函数指针。这是当然的，p 是一个 int 型的指针，但是上面的C语言代码将 p 当成是函数指针，并让其指向 max() 函数了。修改之：

int *p = &max;
// 修改为 
int (*p)(int, int) = &max;

修改很简单，无非就是将 p 改为函数指针。再次编译修改后的C语言代码，并执行之，发现成功了：

# gcc t1.c
# ./a.out 
Please input three integer
1 2 3
Among 1, 2, and 3, the max integer is 3

不要把指针“特殊化”

初学者看到“函数指针”这样的字眼，可能又有些烦了：以前知道有 int 指针，float 指针，后来知道还有数组指针，指针数组，指针函数，现在又来一个函数指针，指针到底有几种？这样想其实就把指针“特殊化”了，反而不利于理解指针。其实，只要把指针像 int、float 一样看作是C语言中的一种数据类型，似乎一切就很简单了。

int 指针是 int 类型的指针，它指向 int 型的整数，这很好理解。那相应的，数组指针是“数组类型”的指针，它指向数组；函数指针是“函数类型”的指针，它指向函数，仅此而已。int 数组是存放一系列 int 整数的数组，那指针数组就是存放一系列指针的数组；int 函数是返回 int 整数的函数，那指针就是返回指针的函数。可以看出，指针实在没有什么特殊的。

作为练习，再来看看下面这个面试题

这是美国某著名计算机嵌入式公司的一道面试题，请看C语言代码如下：

float(**def)[10];
double*(*gh)[10];
double(*f[10])();
int*((*b)[10]);
long (*fun)(int);
int (*(*f)(int, int))(int);

问：上面这段C语言声明语句代表了什么？

首先来看第 5 个，我们上面才说过，显然 fun 是一个函数指针，它指向只有一个 int 型参数，返回值为 long 的函数。

类似的，第 3 个也就好理解了，[] 优先级比 * 优先级高，因此 f 首先是一个有 10 个元素的数组。数组里存放什么类型的元素呢？我们先把 f[10] 遮住，只看 double ( * )(); ，显然，它是函数指针类型。总体来看:

double (*f[10])();

f 是一个数组，它有 10 个元素，每个元素都是一个函数指针，指向没有参数，返回值为 double 的函数

再来看第 6 个，先只看（* f)(int, int)，显然这是一个指向两个int参数的函数指针，那么它的返回值是什么呢？同样的，先遮住 (* f)(int, int)，得到 int(* )(int)，很明显，这也是一个函数指针，它指向有一个int型参数，返回值为 int 的函数。结合起来看：

int (*(*f)(int, int))(int);

f 是一个函数指针，它指向的函数有两个 int 型的参数，返回值也是一个函数指针（指向有一个int型参数，返回值为 int 的函数）。

接着再来看第 1 个，显然 def 是一个二级指针，什么类型的指针呢？我们继续使用“遮挡分析法”，显然 def 是一个 float [10] 型的指针，即一个 float 型的数组（数组有 10 个元素）。结合起来看，def 就是一个二级指针，它指向的是一个一维数组的指针，数组的元素都是 float。