C语言零基础入门-指针-04

C语言零基础入门-指针-04

本节要点：

1，指向一维数组的指针。

2，指向二维数组的指针。

3，指针的输出练习。

01. 指向一维数组的指针

有意思的来了，指针指向数组的情况非常常见，同样也是一个难点。

接下来我将从一个简单的栗子来说明指针指向数组时的内存情况。

01.1 数组存储的回顾。

当我们定义如下的一维数组的时候：

int a[5] = {1,2,3,4,5};

计算机会在地址空间中寻找连续的，可以存放下长度为5的，整形变量。也就是需要找一块连续的内存，这块内存长度为：5*4=20字节。

（为什么是20字节？因为这个数组有5个元素，每个元素都是int类型，int类型占4字节啊）

存储如下图：

在讲数组之前，上面的需要多少多少的内存空间都是理论推理出来的，现在学过指针之后，我们就可以使用指针来验证一下了。

01.2 利用指针说明数组的内存空间

01.2.1 知识点

开始之前大家要知道一个小知识点：我们之前使用数组作为实参传递数据的时候，我说过可以直接把数组名字作为实参就可以了。

其实数组名还有一个重要的含义，就是：数组名其实就是这个数组存储空间的首地址。

所以，之前我们传递参数的时候，其实就是把数组的首地址传递给子函数了，当时没说指针，因此就没细说。

下边了验证一下。

验证程序：

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[5] = {1,2,3,4,5};

  int *p = a;

  printf("%d",*p);

}

• 这一段代码执行结束发现会输出数组中的第一个元素 1。
• 所以说，数组名就是整个数组的起始地址。
• 因此当把a的地址给指针p的时候，a前边不用加取地址符&。

另一种获取数组地址方法：

这种方法被叫做通用方法。

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[5] = {1,2,3,4,5};

  int *p = &a[0];
    int *p2 = &a[3];

  printf("%d\n",*p);
    printf("%d\n",*p2);

}

• 这里如果指定获取某一个元素的地址的时候，就需要在前边加上取地址符号&了。（因为数组名代表数组首地址是一个特殊的定义）

01.2.2 栗子

刚才我们已经学会获取到数组的首元素指针了，接下来，我将会教大家怎么使用首元素指针来遍历到数组的全部元素。

分析：

• 目前，指针p指向的就是数组第一个元素的地址。

然后在数组中想让指针往后移动一个元素的地址很简单，只用 p+1就可以了，如下图：

用程序验证一下：(这里的数组元素换了)

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[5] = {5,4,3,2,1};

  int *p = a;

  printf("%d,%d,%d,%d,%d\n", *p,*(p+1),*(p+2),*(p+3),*(p+4));

}

运行结果：

程序解释：

• 数组元素我们换成5，4，3，2，1了。
• 首先p指向数组a的首地址，*p获得p指向的地址中的数据。
• 于是 p+1 就是把数组指针向后移动至第二个数据的地址。
• 在使用 *(p+1) 获得p+1所指向的地址中的数据，第二个数据是4。

02. 指向二维数组的指针

02.1 二维数组内存分配

当我们定义了如下的二维数组之后：

int a[4][3] = {
    {9,6,3},
    {8,5,2},
    {7,4,1},
    {7,5,3}
  };

在内存中的存储如下图：

需要注意的是：

• 二维数组在内存中存储的时候，是把二维数组按行拆开，然后每一行顺序，依次的存储在计算机中的连续位置。

02.2 二维指针的定义

这里的定义就与一维数组有些不一样了。这个时候不能用数组名代表数组的初始地址了。所以我们可以用与前边一维数组定义相同的通用方法。

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[4][3] = {
    {9,6,3},
    {8,5,2},
    {7,4,1},
    {7,5,3}
  };

  int *p = &a[0][0];

  printf("%d\n",*p);
}

• 这里p指向了二维数组的第一个元素9。
• 此时输出的就是第一个元素9。

02.3 二维数组遍历

• 在一维数组的遍历中，我们可以将指向首地址的指针p每次+1，就可以指向数组中的每一个元素了。

但是有人说，二维数组有行与列两个维度，要怎么处理啊？我们细看二维数组的存储图，你会发现：

管他几维的数组，其实在内存中存储的时候都只有一个维度，那就是把多维数组按行拆开后，依次顺序存放在计算机啊。

• 所以：二维数组也可以用+1的方式，遍历所有元素。

栗子：

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[4][3] = {
    {9,6,3},
    {8,5,2},
    {7,4,1},
    {7,5,3}
  };
  int *p = &a[0][0];

  printf("%d\n",*p);
  printf("%d\n",*(p+3));
  printf("%d\n",*(p+11));
  
}

结果：

分析：

• p是指向第一个元素的，*p获得第一个元素 9。
• p+3就是把地址指针向后移动3个，然后就指到数据8所对应的地址上了。
• p+11就是把地址指针向后移动11个，然后就指到数据3所对应的地址上了。

03. 指针的输出练习

03.1 一维数组的输出练习

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[9] = {2,3,4,5,6,7,8,9,0};
  
  int *p = &a[0];

  for(int i=0;i<9;i++){
    printf("%d ", *(p+i) );
  }
}

结果：

分析：

• p指向数组a的第一个元素的地址，也就是首地址。
• 然后p每次都+i，表示地址p每次向后移动的数据位数。

03.2 二维数组的输出练习

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[4][3] = {
    {9,6,3},
    {8,5,2},
    {7,4,1},
    {7,5,3}
  };
  int *p = &a[0][0];

  for(int i=0;i<12;i++){
    printf("%d ", *(p +i) );
  }
}

结果：

分析：

• 因为二维数组在内存中也是像一维数组那样每个元素按行顺序排放，所以，每次 p往后移动一个数据的位置，就可以遍历所有的元素了。

有人说，为什么没有换行啊？

• 数据都得到了，换行还会困难吗？

03.2.1 加入换行

我们只需要每输出三个数据，就换一个行不就完了嘛。

#include<stdio.h>

void main(){
    int a[4][3] = {
    {9,6,3},
    {8,5,2},
    {7,4,1},
    {7,5,3}
  };
  int *p = &a[0][0];

  for(int i=0;i<12;i++){
    printf("%d ", *(p +i) );
    if((i+1)%3 ==0){
      printf("\n");
    }
  }
}

• 当​​(i+1)%3 ==0​​的时候，就是意味着输出了三个元素了，所以要输出一下换行符。
• 为什么要这样写自己去分析，因为已经很简单的。（我甚至连换行的程序都不想写的，想让大家自己写出来的。）

04. 结束

大致还有一次课，就会讲完指针了。