将指针与函数和结构一起使用

Question

您好，我正在自学 C，我对以下代码有点困惑，因为我不知道我是否正确理解了代码。如果有人能阅读我的解释并在我错了时纠正我，我将非常感激。

代码来自头文件。此时程序的功能应该是无趣的，因为我的理解问题是关于指针和函数返回的值。所以首先我要在我的员工结构中声明 3 个 char 数组和一个整数。

struct employee
{
    char firstname[11];
    char lastname[11];
    char number[11];
    int salary;
}

头文件中声明了 5 个函数。第一个函数接受 4 个值（3 个指针和一个 int）并返回一个指向结构的指针。第二个函数获取一个指向“struct employee”的指针并返回一个指针指向struct employee 中数组“char firstname”的元素。函数 3 和 4 对其他两个数组执行相同的操作。
函数 5 获取指向 struct employee 的指针，但返回一个 int 而不是指针。所以它只是在结构中使用声明的变量。

struct employee* createEmployee(char*, char*, char*, int); //1
char* firstname (struct Employee*);                        //2
char* lastname (struct Employee*);                         //3
char* number (struct Employee*);                           //4
int salary (struct Employee*);                             //5

Answer 1

您的理解非常正确。为了更准确和/或减少对英语的滥用，函数 2-4 返回一个指向相应数组元素的指针。

这个想法是每个数组的内容代表某种文本，每个元素对应一个文本字符，直到第一次出现零值（用于标记“字符串”的结尾）。请记住，这里没有提供 Unicode，甚至没有指定编码：我们假设 ASCII，并且对于不在 0..127 范围内的任何字节，所有的赌注都没有。 char 类型的更好名称是 byte；但那时我们真的不知道更好。 （您还应该知道，char 是独立于 signed char 和 unsigned char 的类型，char 可能已签名，也可能未签名。）

这样，名称和数字可以是任意长度最多十（保留第 11 个字节，以便为具有零值的“空终止符”留出空间），并返回指针可用于检查 - 和修改；但这可能不是一个好主意 - 数组中的数据是 Employee 结构的一部分。

作为Employee 的salary 返回的int 是结构中的副本。所以虽然我们可以看到整个值，但这不让我们修改结构中的值。当然，只要我们有struct 定义和Employee 实例，就没有保护；我们可以直接访问成员而不是通过函数。

在 C 中，我们通过不提供这些定义来获得“封装”和“数据隐藏”。相反，我们只需将struct Employee; 和函数声明放在头文件中，并将结构定义放在实现文件中。现在调用代码对Employee 是一无所知；仅关于它可以做什么。

Answer 2

几乎是对的，除了当你读取函数时，输入“char*”应该被读取为一个字符串，虽然从技术上讲它是一个指针。对于整数，实际值被传递，所以你就在那里。

所以，

struct employee* createEmployee(char*, char*, char*, int);

这意味着该过程创建了一个员工，其中传递了四个输入（前三个是字符串 (Char*)，可能是名字、姓氏和数字/ID，最后一个是薪水。）

Answer 3

仅通过读取函数签名无法确定返回的值/指针是引用来自结构的相同值/指针，还是函数正在创建副本并返回指向新值的指针。这就是为什么在头文件中将文档编写为带有函数签名的 cmets 也是一个好主意。

Answer 4

您的解释是有道理的，除了 #2-4：因为它们返回 char*，它们不能返回 char 数组的 一个元素（后者的正确类型只是 char ）。这三个函数中的每一个都返回 指向 char 的指针。假设它们返回指向相应数组的第一个元素的指针，这基本上是数组在 C 中传递的方式。

Answer 5

1 中存在问题。我假设你在做什么：

struct employee* createEmployee(const char* f, const char* l, const char* n,
const int sal)
{
     struct employee* e;
     strcpy(e->firstname, f);
     strcpy(e->lastname,  l);
     /* ... */
     return e;
}

这里的问题是传入的数组。传入任意大小的char数组是完全可行的；长度超过 11 的任何内容都会导致您开始覆盖 &(e->firstname[0])+11; 处的数据。过什么？确切地。你不知道（我也不知道，它会在运行时确定）。这可能会导致一些严重的问题。

一种解决方法是使用stdlib.h 和string.h 中的函数，即strlen() 来测试传入数据的长度，以确保它适合您的字段大小。

一个更好的方法可能是写：

int createEmployee(struct employee* e, const char* f, const char* l, const char* n, 
const int sal)
{
    int error = 0;
    if ( strlen(f) < 11 )
    {    
        strncpy(e->firstname, f);
    }
    else
    {
        error++;
    }
    /* ... */

    return error;
}

看看我做了什么？是的，它会起作用 - 作为指针传入的任何内容都可以修改。这不是通过引用传递，相当。编辑：正如 aix 所说，指针是“如何在 C 中传递数组”。

另一种可能的方法是strncpy()，它将根据最后一个参数截断源字符串，因此strncpy(e->firstname, f, 11); 是安全的。

您也可以尝试根据要求为字段大小动态分配内存。我猜你以后会/作为另一个挑战来学习。

另外，另一个建议是使用 typedef 定义指向结构的指针。它使事情更具可读性，尽管您所做的方式对于学习的人来说绝对更清晰。