第28课 指针和数组分析（上）

Posted 2020-07-03

1. 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：sizeof(array_type)*array_size;

（3）数组名可看做指向数组第一个元素的常量指针

【编程实验】a + 1的结果是什么？  （答案是第2个元素的地址）

#include <stdio.h>

int main(){
    
    //将数组每个元素初始化为0
    int a[5] = {0};
    int* p = NULL;

    printf("a = 0x%X\n",(unsigned int)(a));//首元素的地址
    printf("a + 1 = 0x%X\n",(unsigned int)(a + 1));//第2个元素地址
    
    //p + 1 ==(unsigned int)p + n*sizeof(*p);
    printf("p = 0x%X\n",(unsigned int)(p));//0x0
    printf("p + 1 = 0x%X\n",(unsigned int)(p + 1));//0x4

    return 0;
}

2. 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);

　　//当指针p指向一个同类型的数组的元素时，p+1指向当前元素的下一个元素，p-1指向上一个元素。

（2）指针之间只支持减法运算且参与减法运算的指针类型必须相同。

　　p1 - p2 = ((unsigned int)p1 – (unsigned int)p2)/sizeof(type)

　　▲注意：

　　①只有当两个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。

　　②当两个指针指向的元素不在同一个数组中时，结果未定义。

3. 指针的比较

（1）指针也可以进行关系运算（＜、＜＝、＞、＞＝）

（2）指针关系运算的前提是同时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

【实例分析】指针运算初探

#include <stdio.h>

int main(){
    
    char s1[]={‘H‘,‘e‘,‘l‘,‘l‘,‘o‘};//栈  
    int i=0;
    char s2[]={‘W‘,‘o‘,‘r‘,‘l‘,‘d‘};
    char* p0 = s1;
    char* p1= &s1[3];//p1指向s1数组的第3个元素，即‘l‘
    char* p2 = s2;
    int*  p = &i;
    
    printf("%d\n",p0 - p1);    //-3
    //printf("%d\n",p0 + p2);  //编译错误，指针不支持相加操作
    printf("%d\n",p0 - p2);    //指向两个不同数组，结果未定义，gcc下为12
    //printf("%d\n",p0 - p);   //编译错误，不同类型指针不能相减！
    //printf("%d\n",p0 / p2);  //编译错误，不同类型指针进行除法运算！
  
    return 0;
}

【实例分析】指针运算的应用

#include <stdio.h>

//统计元素的个数
#define DIM(a)  (sizeof(a) / sizeof(*a))

int main(){
    
    char s[]={‘H‘,‘e‘,‘l‘,‘l‘,‘o‘};//栈  
    char* pBegin = s;
    char* pEnd = s + DIM(s);   //关键点，数组名 + n
    char* p = NULL;
    
    printf("pBegin  = %p\n",pBegin); //第1个元素的地址
    printf("pEnd  = %p\n",pEnd);     //最后1个元素的地址
  

    printf("Size: %d\n",pEnd - pBegin); //5
    
    //在同一行中打印出:Hello
    for (p = pBegin;p < pEnd; p++)
    {
         printf("%c",*p);
    }

    printf("\n");
  
    return 0;
}

4. 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