指针和数组分析（上）

Posted 2020-11-24 chengeputongren

• 数组的本质

1. 数组是一段连续的内存空间
2. 数组的空间大小为sizeof(arrary_type)*arrary_size
3. 数组名可看做指向数组第一个元素的常量指针

• 问题：

1. a+1的意义是什么？结果是什么？
2. 指针运算的意义是什么？结果又是什么？

 1 #include <stdio.h>
 2 int main()
 3 {
 4      int a[5] = { 0 };
 5      int*p = NULL;
 6      printf("a = 0x%X
",(unsigned int)(a));
 7      printf("a+1 = 0x%X
", (unsigned int)(a + 1));
 8      printf("p = 0x%X
", (unsigned int)(p));
 9      printf("p+1 = 0x%X
", (unsigned int)(p + 1));
10      return 0;
11 }
12 运行结果：
13 a = 0x55FDF8
14 a+1 = 0x55FDFC
15 p = 0x0
16 p+1 = 0x4
17 请按任意键继续. . .

• 指针的运算

1. 指针是一种特殊的变量，与整数的运算规则为：p+n <==> (unsigned int)p +n*sizeof(*p);
2. 结论：当指针p指向一个同类型的数组元素时：p+1将指向当前元素的下一个元素，p-1将指向当前元素的前一个元素。

• 指针之间的减法运算

1. 指针之间支持减法运算
2. 参与减法运算的指针类型必须相同
3. 注意：只有当指针指向同一个数组中的元素时，指针相减才有意义，其意义为指针所指元素的下标差。
4. 当两个指针指向的元素不在同一个数组中时，结果未定义。

    p1 - p2 《=》((unsigned int p1) - (unsigned int p2))/sizeof(type)

• 指针的比较运算

1. 指针也可以进行关系运算(< ,<=,>,>=)
2. 指针关系运算的前提是指向同一个数组中的元素
3. 任意两个指针之间的比较运算(==   !=)无限制
4. 参与比较运算的指针类型必须相同

#include <stdio.h>
#define DIM(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))
int main()
{
    char s[]={‘h‘,‘e‘,‘l‘,‘l‘,‘o‘};
    char*pbegin = s;
    //如果有一个指针指向了数组最后一个元素的后一个地址，那么这个
    //地址是C语言中的一个擦边球地址
    char*pend   = s+DIM(s);
    char*p = NULL;
    printf("pbegin=%p
",pbegin);
    printf("pend=%p
",pend);
    printf("数组元素个数=%ld
",DIM(s));
    
    for(p=pbegin;p<pend;p++)
    {
        printf("%c",*p);
    }
    printf("
");
    return 0;
}
运行结果：
[e-mail]:~$ gcc main.c
[e-mail]:~$ ./a.out
pbegin=0x7ffe6de0f620
pend=0x7ffe6de0f625
数组元素个数=5
hello

• 小结：

1. 数组声明时编译器自动分配一片连续的内存空间
2. 指针声明时只分配了用于容纳地址值的4字节空间
3. 指针和整数可以进行运算，其结果为指针
4. 指针之间只支持减法运算，其结果为数组元素下标差
5. 指针之间支持比较运算，其类型必须相同