指针和数组的那点事

Posted 2020-10-22 龙跃十二

本随笔主要阐述数组和指针，很多人觉得C语言里面最难得就是数组和指针，我以我的理解写下了此篇随笔与大家分享。本文所有代码均在32位windows下运行。

　　总有人认为数组和指针是C语言里面最难的部分，其实认真思考发现数组和指针内容不多，只是我们经常把很多知识ran在一起，搞得自己很混乱。接下来我们细细看一看。

一、数组（数组：相同类型的元素的集合）

1、一维数组

（1）数组名及意义

　　1）数组名 看两个表达式的声明 int a； int b[5]; a是个变量名也是一个变量，b称为数组名，他是个指针常量，他的类型和数组元素类型相同，他的值是第一个元素的值。 数组名是个常量故此，不要试图去修改b的地址，因为数组的地址在程序链接是已经分配好了固定的地址，程序运行时已经无法修改。 数组名只有两种情况不被看做常量，sizeof（b）此时求得整个数组的整体长度（占用的总字节数）不能认为是求得指针常量的长度；&b此时求得整个数组的地址而不是指向某个常量的地址。

　　 2）下标引用 b[2];他表示取得数组的第二个元素。过程描述：先对b指针加2（指针后移两个元素），再解引用（取出该地址处的内容）相当于*（b+2）。 下标访问过程和指针表达式访问过程相同，所以在任何时候你可以选择下表访问和指针访问（指针访问效率高）。 下面来几个栗子看看怎样转换：

　　3）数组名作为函数参数 int b[10]; void fun(int *b),此时的b指针和原来的数组名b指针是不同的两个指针，此时的b是数组名b的一份拷贝。所以我们在函数内部试图对b进行修改并不会影响数组名b指针，但是我们可以通过解引用去访问数组，并去操控他。 举两个例子： 将src字符串拷贝到str中。

char *capacity(char *str) //给str开辟内存

{ 

　　str = (char *)malloc(10*sizeof(int)); 

　　if(NULL==str) 

　　{ 

　　　　printf("扩容失败\\n");

　　 　　return; 

　　} 

return str;

}



int main()

{

　　 char *str[]="abc";

　　 char *src[10]="asdfghkjh";

　　 capacity(str); 

　　for(i=0; i<10; i++) 

　　{ str[i]=src[i]; }

}

此题就是典型的数组名传参试图操纵形参来改变实参的问题，本题原意是去给数组str开辟内存，并将src的内容拷贝给str，内存的确开辟了但是完全和str没关系，下面进行拷贝字符串时程序崩溃。 再看下面的操作。

 

void strcpy(char *dst,char const*str)
{ 
    while(*str) 
    {
     *dst++ == *str++; 
    }
}

　　此时并没有去直接操作参数，而是去访问里面的内容。 这两个栗子同时也说明函数传参是把实参进行了一份临时拷贝。

　　声明数组参数： int fun(int *str) & int fun(int str[]),你可以使用两种任意一种，我在博客你看到这种情况int fun(int *str[]),这个是错误的声明。 数组在进行传参还应该注意尽量不要传整个数组，而是用数组名（指针）作为实参传递，这样可以提高效率，节省内存。

　　4）数组的储存 数组元素在内存中从地址到高地址顺序存储。

　2、多维数组（可以看做是一维数组的各元素里面放着（n-1）维数组，简单的说就是一维数组里面放着数组）。

　　故多维数组的使用与一维数组相同。不同之处在于数组名传参，举个例子： int arr[4][4]; fun(arr);他的原型可以是如下两种： void fun(int arr[][]); 或者 void fun(int (*arr)[]); 切记不能是这样 void fun(int **arr);3、指针数组 int *arr[5]; 这就是指针数组的定义。他和其他数组相同只是数组元素的类型变为了指针。

　二、指针 谈到指针大家总会觉得很是琢磨不透，难。下面我们来慢慢了解。

　　1、指针是什么？

　　 在计算机科学中，指针（Pointer）是编程语言中的一个对象，利用地址，它的值直接指向（points to）存在电脑存储器中另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址指向该变量单元。因此，将地址形象化的称为“指针”。意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。

　　我们可以这样理解，先看个图

对应代码：

 

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 10;//在内存中开辟一块空间
    int *p = &a;//这里我们对变量a，取出它的地址，可以使用&操作符。
    //将a的地址存放在p变量中，p就是一个之指针变量。
    return 0;
}

 

 

 

总结：指针就是变量，用来存放地址的变量。（存放在指针中的值都被当成地址处理）。

　　2、指针变量

像定义其他变量一样，比如int *a；char *c; float *c; 这些就是指针变量。（是不是还是很简单的）

　　3、指针的解引用

int *a；int *b； *a = 10；对变量a解引用就是对a所指向地址处的空间进行操作，此时就把a所指向的地址处存入了整数10。 *b = *a； 此时就是把b所指向的地址处存放了a所指向地址处的内容（此处存放整数10）。

　　4、指针的运算 指针可以进行算术加减运算和关系运算。

　　算术运算：

int a[5]={1,2,3,4,5}; int *b; 那你知道a+1;表示什么呢？上面数组问题谈到过，数组名在表达中代表指针,此时就是对指针加一。看下面图片

所以我们很清楚的看到，对指针加一，其实不是加一，而是加了该指针所对应的类型的字节数乘以1。减法运算与此相同（注意运算结果是不是你想要的结果，注意数组越界）。

　　关系运算：

关系运算就是可以对指针进行 比较大小 例如：

 

int *a,*b;*a=1; 
*b=2;
if(a>b)
    printf("hehe");
else 
    printf("haha"); 

 

可以进行 >,<,==,>=,<= 这些运算。

　　5、指针数组 指针数组和其他数组一样，只是数组里面存放的元素变为了指针。看下面图片

很清楚的看到指针数组的数组元素都是指针，此时指针指向字符串第一个字符对应的地址。

　　6、数组指针 数组指针，顾名思义他是个指针，他指向某个数组。int a[4][5];int (*p)[5]=a;这里a是个二维数组的数组名，相当于一个二级指针常量；p是一个指针变量，它指向包含5个int元素的一维数组。看下面的 图片你会更清楚理解。

三、数组和指针之间的关系 数组可以用指针访问，数组里面可以存放指针，数组可以作为指针的指向对象；指针可以访问数组，指针可以存放数组的地址。 有人说数组和指针之间有着千丝万缕的关系，有人说数组和指针没关系。那么你认为呢？

如果你经常搞混指针和数组，以及掌握的不牢固，建议多写程序去调试，看内存变化，如果你能看懂汇编代码，你不妨转到汇编去看看（可能会豁然开朗）。