C语言之指针详解（2）

标签：arr int C语言 数组名 详解 数组 printf 指针

文章目录

• 一、数组名的理解
• 二、使用指针访问数组
• 三、一维数组传参的本质
• 四、二级指针
• 五、指针数组
• 六、指针数组模拟二维数组

经过了上一讲的《C语言之指针详解（1）》的学习后，我想大家对于指针已经有了一定程度的了解，这章我们将继续学习C语言。这章主要讲的是 数组与指针之间的一些联系。

一、数组名的理解

int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int* p = &arr[0];

对于上面的这个数组，我们可以很容易的理解，arr[0]是数组的首元素，因此&arr[0]就是取出数组首元素的地址的意思。但其实数组名，也就是arr就可以用来代表数组首元素的地址。

这听上去是不是很神奇，下面我们来做个测试：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
	printf("arr = %p\n", arr);
	return 0;
}

代码的运行结果如下：

我们发现数组名arr和数组首元素arr[0]的地址打印出来的结果一模一样，数组名就是数组首元素（第一个元素）的地址。

但这时有的同学可能又会有疑问了，数组名如果是首元素的地址，那下面的代码怎么解释？

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%d\n", sizeof(arr));
	return 0;
}

代码运行结果如下：

输出结果是40，我们都知道地址的大小为4/8个字节，如果arr代表的是数组首元素的地址的话输出结果应该是4/8才对。

没错，在这里数组名又不是首元素地址了。

其实正常情况下数组名就是数组首元素地址，但有两个例外：

• sizeof(数组名)，sizeof中单独放数组名时，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节。
• &数组名，这里的数组名表示的也是整个数组，取出的是整个数组的地址（注意：整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的）
  除此之外，任何地方使用数组名，数组名都表示首元素的地址。

这是细心的同学可能会发现，下面的代码三个打印的结果一模一样

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("&arr = %p\n", &arr);
	return 0;
}

运行结果如下：

那么arr和&arr有啥区别呢？
请看下面的分析。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
	printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0] + 1);
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("arr+1 = %p\n", arr + 1);
	printf("&arr = %p\n", &arr);
	printf("&arr+1 = %p\n", &arr + 1);
	return 0;
}

输出结果：

&arr[0] = 0077F820
&arr[0] + 1 = 0077F824
arr = 0077F820
arr + 1 = 0077F824
&arr = 0077F820
&arr + 1 = 0077F848

这里我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1也相差4个字节，是因为&arr[0] 和 arr 都是首元素的地址，+1就是跳过⼀个元素。

但是&arr 和 &arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1 操作是跳过整个数组的。

到这里大家应该搞清楚数组名的意义了吧。

总结：数组名是数组首元素的地址，但是有2个例外。

二、使用指针访问数组

有了前面知识的支持，再结合数组的特点，我们就可以很方便的使用指针访问数组了。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//输入
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//输入
	int* p = arr;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", p + i);
		//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
	}
	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

这个代码搞明白后，我们再试⼀下，如果我们再分析⼀下，数组名arr是数组首元素的地址，可以赋值给p，其实数组名arr和p在这里是等价的。那我们可以使用arr[i]可以访问数组的元素，那p[i]是否也可以访问数组呢？

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//输入
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//输入
	int* p = arr;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", p + i);
		//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
	}
	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", p[i]);
	}
	return 0;
}

在第18行的地方，将*(p+i)换成p[i]也是能够正常打印的，所以本质上**p[i] 是等价于 *(p+i)**。

同理arr[i] 应该等价于 *(arr+i)，其实数组元素的访问在编译器处理的时候，也就是转换成首元素的地址+偏移量求出元素的地址，然后解引用来访问的。

三、一维数组传参的本质

数组我们学过了，之前也讲了，数组是可以传递给函数的，这个小节我们讨论⼀下数组传参的本质。

首先从一个问题开始，我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数，那我们可以把数组传给一个函数后，函数内部求数组的元素个数吗？

#include <stdio.h>

void test(int arr[])
{
    int sz2 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    printf("sz2 = %d\n", sz2);
}

int main()
{
    int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    int sz1 = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    printf("sz1 = %d\n", sz1);
    test(arr);
    return 0;
}

输出结果：

我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。

这就要学习数组传参的本质了，上个小节我们学习了：数组名是数组首元素的地址；那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说本质上数组传参传递的是数组首元素的地址。

所以函数形参的部分理论上应该使用指针变量来接收首元素的地址。那么在函数内部我们写sizeof(arr) 计算的是⼀个地址的大小（单位字节）而不是数组的大小（单位字节）。正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。

void test(int arr[])//参数写成数组形式，本质上还是指针
{
	printf("%zd\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr)//参数写成指针形式
{
	printf("%zd\n", sizeof(arr));//计算⼀个指针变量的⼤⼩
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	test(arr);
	return 0;
}

总结：一维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式。

四、二级指针

指针变量是用来存放地址的，但它也是变量，是变量就有地址，那么指针变量的地址放在哪里？

这就是二级指针。

#include <stdio>

int main()
{
    int a = 10;
    int* pa = &a;
    int** ppa = &pa;
    
    return 0;
}

对于二级指针的运算有：

• ppa通过对ppa中的地址进行解引用，这样找到的就是pa，*ppa其实访问的就是pa。
• **ppa先通过*ppa找到pa，然后对pa进行解引用操作，*pa,那找到的就是a。

五、指针数组

指针数组是指针还是是数组呢？

我们来类比一下，整型数组是用来存放整型的数组，字符数组是用来存放字符的数组。所以说：指针数组是用来存放指针的数组

指针数组的每个元素是地址，又可以指向一块区域。

六、指针数组模拟二维数组

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
	//数组名是数组⾸元素的地址，类型是int*的，就可以存放在parr数组中
	int* parr[3] = { arr1, arr2, arr3 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", parr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

parr[i]是访问arr数组的元素，parr[i]找到的数组元素指向了整型一维数组，parr[i][j]就是整型一维数组中的元素。

上述的代码模拟出二维数组的效果，实际上并非完全是二维数组，因为每一行并非是连续的。

标签：arr,int,C语言,数组名,详解,数组,printf,指针
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