指针与数组
1. 数组名的理解
1.1结论:数组名是数组⾸元素的地址,但是有2个例外。
• sizeof(数组名),sizeof中单独放数组名,这⾥的数组名表⽰整个数组,计算的是整个数组的⼤⼩
• &数组名,这⾥的数组名表⽰整个数组,取出的是整个数组的地址(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。 (特别注意:二维数组的首元素是第一行,而不是第一个元素。所以对于二维数组来说 arr+1是跳到第二行走元素的位置)1.1.1测试sizeof(数组名)
数组名本来就是地址,⽽且是数组⾸元素的地址,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 ; } 输出结果: 因此可见数组名就是数组⾸元素(第⼀个元素)的地址。 数组名如果是数组⾸元素的地址 那下⾯的代码怎么理解呢#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;
}
输出的结果是:40,如果arr是数组⾸元素的地址,那输出应该的应该是4/8才对。
其实数组名就是数组⾸元素(第⼀个元素)的地址是对的
再试⼀下这个代码
1.1.2测试&数组名
三个打印结果⼀模⼀样,这时候⼜纳闷了,那arr和&arr有啥区别呢?#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;
}
这⾥我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节,arr和arr+1 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。
2. 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*(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)
。理解了这个才好理解2维数组的指针形式。
同理arr[i] 应该等价于 *(arr+i),数组元素的访问在编译器处理的时候,也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
3. ⼀维数组传参的本质
数组是可以传递给函数的,下面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,那我们可以把函数传给⼀个函数后,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;
}
我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。
数组传参的本质: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本质上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("%d\n", sizeof
(arr));
}
void test(int* arr)//参数写成指针形式
{
printf("%d\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。
4. 冒泡排序
冒泡排序的核⼼思想就是:两两相邻的元素进⾏⽐较//⽅法- 优化
冒泡排序是执行完预先设置好的次数才会停下来,即使已经有序,因此有时会浪费时间。故如果能对冒泡加一个判断是否有序,就能加快冒泡的运行速度。
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz-1; i++)
{
int flag = 1;//假设这⼀趟已经有序了
int j = 0;
for(j=0; j<sz-i-1; j++)
{
if(arr[j] > arr[j+1])
{
flag = 0;//发⽣交换就说明,⽆序
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = tmp;
}
}
if(flag == 1)//这⼀趟没交换就说明已经有序,后续⽆序排序了
break;
}
}
int main()
{
int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
5. ⼆级指针
指针变量也是变量,是变量就有地址,那指针变量的地址存放在哪⾥ 这就是 ⼆级指针 。 对于⼆级指针的运算有: • *ppa 通过对ppa中的地址进⾏解引⽤,这样找到的是 pa , *ppa 其实访问的就是 pa . int b = 20 ; *ppa = &b; // 等价于 pa = &b; • **ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进⾏解引⽤操作: *pa ,那找到的是 a . **ppa = 30 ; // 等价于 *pa = 30; // 等价于 a = 30;6. 指针数组
指针数组是指针还是数组? 我们类⽐⼀下,整型数组,是存放整型的数组,字符数组是存放字符的数组。 那指针数组呢?是存放指针的数组。 指针数组的每个元素都是⽤来存放地址(指针)的。 如下图: 指针数组的每个元素是地址,⼜可以指向⼀块区域7. 指针数组模拟⼆维数组
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
int* arr[] = { arr1, arr2, arr3 }; //arr中存放的是int*类型
//打印数组
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < 5; j++) //arr[i][j] == (*arr+i)[j] == (*(arr+i)+j)
{
printf("%d ", arr[i][j]); //(*arr+i)表示的是i行首元素地址
}
printf("\n"); //(*(arr+i)+j)表示的是i行j列元素
}
return 0;
parr[i]是访问parr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。