深入理解指针（下）

标签：arr 元素 数组名 地址 理解 深入 数组 指针

1. 数组名的理解

首先分析下面这段代码

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

这里我们使用  &arr[0] 的方式拿到了数组第⼀个元素的地址，但是其实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。 输出结果为 我们发现数组名和数组⾸元素的地址打印出的结果⼀模⼀样，数组名就是数组首元素(第⼀个元素)的地址。 当我们认为数组名仅仅是首元素地址时，可能会存在下面的疑问 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，但是有两个例外： 1.  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， 单位是字节 2.  &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。 我们再分析下面这段代码 输出结果 三个打印结果竟然⼀模⼀样，那到底arr和&arr有什么区别呢？ 我们再看这段代码 输出结果为 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。 数组名是数组首元素的地址，但是有2个例外。

2. 使用指针访问数组

首先中没有用指针的时候，我们通常这样访问数组

有了指针后我们可以这样进行改造

这个代码搞明白后，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？ 在输出的地⽅，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)，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

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？ 输出结果为 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，在上面我们学习了：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。 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. 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？ 这就是接下来学习的二级指针 。 观察这段代码，通过画图来分析 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;

5. 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。

6. 指针数组模拟二维数组

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。

7. 字符指针变量

在指针的类型中我们知道有⼀种指针类型为字符指针 char* 一般使用：

int main()
{
 char ch = 'w';
 char *pc = &ch;
 *pc = 'w';
 return 0;
}

还有⼀种使用方式如下：

int main()
{
 const char* pstr = "hello bit.";//这⾥是把⼀个字符串放到pstr指针变量⾥了吗？
 printf("%s\n", pstr);
 return 0;
}

代码 const char* pstr = "hello bit."; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr ⾥了，但是本质是把字符串 hello bit. 首 字符的地址放到了pstr中。 上面代码的意思是把⼀个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中 观察下面这段代码 这⾥str3和str4指向的是⼀个同⼀个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的⼀个内存区域，当几个指针指向同⼀个字符串的时候，他们实际会指向同⼀块内存。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。

8. 数组指针变量

8.1 数组指针变量是什么

之前我们学习了指针数组，指针数组是⼀种数组，数组中存放的是地址（指针）。 数组指针变量是指针变量？还是数组？ 答案是：指针变量。 我们已熟悉 整形指针变量： int * pint; 存放的是整形变量的地址，能够指向整形数据的指针。 那数组指针变量应该是：存放的应该是数组的地址，能够指向数组的指针变量。 首先分下一下下面两个代码的区别

int *p1[10];
int (*p2)[10];

因为*的优先级低于[]，所以p1和[]结合形成数组，p2和*结合形成指针，所以p1是指针数组，p2是数组指针。一个是数组，一个是指针。

数组指针变量  int (*p)[ 10 ]   p先和*结合，说明p是⼀个指针变量，然后指针指向的是⼀个⼤⼩为10个整型的数组

8.2 数组指针变量怎么初始化

数组指针变量是⽤来存放数组地址的，那怎么获得数组的地址呢？就是我们之前学习的 & 数组名

int arr[10] = {0};
&arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址，就得存放在数组指针变量中，如下：

int(*p)[10] = &arr;

数组指针类型解析：

9. 二维数组传参的本质

有了数组指针的理解，我们就能够讲⼀下二维数组传参的本质了。 过去我们有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候，我们是这样写的

这里实参是⼆维数组，形参也写成⼆维数组的形式，那还有什么其他的写法吗？ 首先我们再次理解⼀下二维数组，⼆维数组其实可以看做是每个元素是⼀维数组的数组，也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀行，是个⼀维数组。 所以，根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则，⼆维数组的数组名表示的就是第⼀行的地址，是⼀维数组的地址。根据上面的例子，第⼀行的⼀维数组的类型就是 int [5] ，所以第⼀行的地址的类 型就是数组指针类型 int(*)[5] 。那就意味着⼆维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第⼀ 行这个⼀维数组的地址，那么形参也是可以写成指针形式的。如下： 总结：二维数组传参，形参的部分可以写成数组，也可以写成指针形式。

10. 函数指针变量

10.1 函数指针变量的创建

什么是函数指针变量呢？ 根据前面学习整型指针，数组指针的时候，我们的类比关系，我们不难得出结论： 函数指针变量应该是用来存放函数地址的，未来通过地址能够调⽤函数的。 那么函数是否有地址呢？ 通过下面代码分析 确实打印出来了地址，所以函数是有地址的，函数名就是函数的地址，当然也可以通过 & 函数名 的方式获得函数的地址。 如果我们要将函数的地址存放起来，就得创建函数指针变量咯，函数指针变量的写法其实和数组指针非常类似。如下： 函数指针类型解析：

10.2 函数指针变量的使用

通过函数指针调用指针指向的函数。

11. 函数指针数组

数组是⼀个存放相同类型数据的存储空间，我们已经学习了指针数组，比如：

int * arr[10];
//数组的每个元素是int*

那要把函数的地址存到⼀个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？

int (*parr1[3])();
int *parr2[3]();
int (*)() parr3[3];

答案是：parr1 parr1 先和 [] 结合，说明 parr1是数组，数组的内容是什么呢？ 是 int (*)() 类型的函数指针。

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