指针与数组

Posted 2020-09-05 杨静远

 

C语言学到这个时候，对于指针和数组的关系应该要有一个很明确的认识，要知道两者之间的联系和区别，但是，两者的关系往往也是C语言初学者容易拎不清的东西。

C语言中的数组值得注意的地方有两点：

（1）C语言只有一维数组，数组的大小必须在编译期就作为一个常数确定下来。C语言数组的元素可以是任何类型的对象，比如整数，字符等等，当然也可以是另外一个数组。这样就可以“仿真”出一个多维数组。

（2）对于一个数组来说，我们只能做两件事情：确定该数组的大小，以及获得指向该数组下标为0的元素的指针。其他看似对于数组的操作，即使是看上去是以数组下标进行运算的，本质上来说都是通过指针来进行的。换句话说就是，任何一个数组下标的运算就等同于一个对应的指针运算。

1、数组声明

了解学习数组就需要先理解如何声明一个数组，比如，

 int a[3]; 是最基本的声明方式，代表a是一个拥有3个整形元素的数组。

struct {
       int p[4];
       double x;
}b[17];

上边的声明代表的是b是一个用于17个元素的数组，这个数组的元素是一个结构体，每一个结构体内都包括一个拥有4个整形元素的数组p和一个双精度类型的变量x。

 int c[12][13]; 这一个语句声明c是一个数组，该数组拥有12个数组类型的元素，其中每个元素都是一个拥有31个整形元素的数组。如果c不是用于sizeof的操作数，而是用到其他场合中，c总是被转换成指向calender数组的起始元素的指针。要想理解这段话先要回顾一下关于指针的一些定义和操作

2、指针的操作

任何指针都是指向某种变量类型的，比如

 int *ip； 就是一个指向整型的指针ip，

 int i; 声明一个整数

我们可以用 ip = &i; 将变量i的地址赋值给指针ip，而且我们可以给*ip赋值来改变i的值。如果给一个指针加1，这个指针指向下一个元素，同样的如果给这个指针减1，这个指针指向前一个元素。

总结数组和指针来说，如果我们一个指针指向的是数组中的一个元素，那么我们只需要给这个指针加1，就能得到指向该数组下一个元素的指针。同样的，如果给这个指针减1，得到就是指向该数组中前一个元素的指针。其他加2，加3的情况以此类推。

下面我们来分析一段代码：

int a[3];
int *ip;
p = a;

这段代码中， p = a 会把数组a中下标为0的元素地址赋值给p，千万不能写成p = &a;这样一来，p指向数组a中下标为0的元素，p+1指向数组a中下标为1的元素，p+2指向数组a中下标为2的元素。以此类题，如果想要找到数组a中下标为1的元素可以写p = p+1;。

从上边的这些讨论中也可以得出另一个结论，*a就是数组a中下标为0的元素。例如写 *a = 100; 这个语句就会将数组a中下标为0的元素设置为100。类似的*(a + 1)是数组a中下标为1的元素的引用，以此类推*(a + i)就是数组a中下标为i的元素的引用，简化为a[i]。讨论到这里对于指针和数组的关系应该很清楚了。

理清楚数组和指针的关系，现在我们来说说二维数组，先声明一个二维数组，声明一个整数和一个整数指针。

int c[12][31];
int *p;
int i;

之前也说了c数组的含义，c数组是一个有着12个数组类型元素的数组，每个数组类型元素又是一个有31个整型的数组。那么我们就很好理解c[1]的含义了，c[1]就是c数组的第2个元素，是c数组中12个有31个整型元素的数组之一，也就是说c[1]是一个有31个整型元素的数组。

同样的二维数组中也可以写成指针的形式，例如下边三个其实代表的是一样的：

i = c[4][7];
i = *(c[4] + 7);
i = *(*(c + 4) +7);

总结来说关于数组的操作本质上都是关于指针的操作，数组与只针对的最大区别就是数组的大小必须是确定的，而指针不一定。