C 指针&&数组

Posted 2022-11-27 _NiuLi

一、指针与数组的定义

首先来看一下定义与声明的具体含义

定义	只能出现一次	确定对象的类型并分配内存，用于创建新的对象（特殊的声明）
声明	可以出现多次	描述对象的类型，用于说明其它对象的类型

        我们常说数组名是数组首元素的地址，即是一个指针。有时候我们也会把数组名当做指针来访问数组；还有给函数传一个数组时传的是数组首元素的地址，函数的形参可以定义为一个指针变量。这是不是说数组名就与指针等价呢？ 不是的！

来看下面的例子

1、定义数组声明为指针

    来看一下下面的代码

新建两个源文件test_1.c  test_2.c，将它们放到一个项目test中:

test_1.c:

char arr[]="abcdef";

test_2.c:

#include <stdio.h> 

extern char *arr; 

int main()
    
    printf("%s\\n",arr);
    
    return 0;

  

      上面的代码会输出abcdef吗？答案是不会。如果运行这个程序时，编译器会报错。

       

         这是为什么呢？ 因为在test_2.c中编译器会把arr当做指针，但是在arr中存放的是"abcdef",任何存入指针变量的内容，编译器都会把它当做一个地址这时编译器会把arr数组的前四个字节的内容当做一个地址，即abcd的ASCII值，即61626364，假设计算机的存储模式是小端存储，此时arr的值为64636261，这是一个非法的地址，故编译器会报错。

        那么，这个时候如果还想输出"abcdef",改怎么做呢？可以这样做：

     

  printf("%s\\n",(char*)&arr);

        将arr的地址取出来强制类型转换为char*,这是我们就拿到了数组arr的首元素的地址，就可以输出数组内容。

2、定义指针声明为数组

    来看下面的代码：

test_1.c:

char *p="abcdef";

test_2.c:

#include <stdio.h>

extern char*p[];

int main()

    printf("%s\\n",p);
    
    return 0;

        上面的代码输出的结果是什么呢？输出的并不是"abcdef",这是如果以％p输出p的值，p的值为00422fa4（不同的编译器输出的值不同），这是为什么呢？我们来分析一下。

    在定义一个指针变量，并给它赋一个常量字符串时，在内存里会发生什么呢？如下图：

        这时如果把指针变量声明为一个数组的话，编译器会把p的值当做一个数组，输出的值就是p的值。

        这时，如果还想输出"abcdef",改怎么做呢？可以这样做：

       

 

printf("%s\\n",*(int*)p);

        将p的值强制类型转换为int＊，然后解引用访问到的就是的p值，也就是"abcdef"的首地址。

        从上面的例子可以看出，指针和数组名并不完全等价。

二、指针数组与数组指针

1.指针数组

        首先，指针数组是一个数组，数组元素是指针。

        比如，int*p[2];这是定义一个数组，因为数组的元素是指针，所以称为指针数组。

        由于［］的优先级高于＊，所以arr先与[2]结合，即这是大小为2的数组，前面的是数组元素的类型，可以与int a[2]类比，int为数组元素的类型。

2.数组指针

        首先，数组指针是一个指针，这个指针可以指向数组，所以称为数组指针。

        比如，int (*p1)[2];这是定义一个数组指针变量。 ＊先与p1结合，所以p1是一个指针，去掉变量名为类型 int[2],即p1可以指向大小为2的 int型数组。可以与int ＊ptr类比，ptr是一个指针，去掉＊ptr，为int，即ptr可以指向int类型数据。

        我们来看一下下面的例子

＃include <stdio.h>

int main() 

    int a[5][5];
    int (*p)[4];
    p = (int(*)[4])a;
    
    printf( "%d,%p\\n", &p[4][2] - &a[4][2],&p[4][2] - &a[4][2]);
    
    return 0; 

        上面的代码输出的结果是什么呢？答案是－4 和FFFFFFFC;

        这是为什么呢？首先，我们要找到p[4][2]和a[4][2]的位置

        p[4][2]与a[4][2]之间有4个元素，故&a[4][2]-&p[4][2]=4,输出的是4；

        &p[4][2]-&a[4][2]=-4,   - 4在内存中是以补码的形式存储的即FFFFFFFC,以％p输出就是FFFFFFFC。

三、数组的传参

        我们知道给函数传一维数组时，传的是数组首元素的地址，函数的形参可以是指针变量，也可以把数组放到形参的位置。要注意的是传给函数的数组会降级为数组首元素的地址。

        那么二维数组该如何传给函数呢？

        如果将数组名传给函数，函数的形参应该定义为什么类型呢？

        在这之前我们要对二维数组有一个深入的理解。

        定义一个二维数组 int arr[2][5];这个数组在内存是如何存储的呢？

        二维数组可以看作一个一维数组，只是这个一维数组的元素是一个数组。如上面的二位数组，可以看作一个一维数组 arr[2]=arr[0],arr[1]

        那么如果把数组名传给函数，函数接首到的到底是什么呢？

        我们知道数组名代表数组首元素的地址，这个二位数组的首元素是arr[0]的地址，即&arr[0]. arr[0]是一个数组，取出来的是数组的地址，类型为数组指针。所以函数的参数必须定义为数组指针类型。

如下代码所示：

＃include <stdio.h>

void fun1(int arr[][5] ) //第一个[]可以不写大小，第二个必须写，因为表示类型



void fun2( int (*p) [5] )



int main()

    int arr[2][5]=1,2,3,4,5,6,7,8,9,0;
    
    fun1(arr);    
    fun2(arr);  
      
    return 0;

        虽然上面的代码什么都没有做，但是它在编译，链接执行的时候都没有错。也就是说二维数组传参时，传给函数的是一个数组指针，同时函数的形参类型也必须是一个数组指针类型。

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