C语言之指针进阶（1），数组与指针

码农世界 2024-06-05 后端 85 次浏览 0个评论

前言

一、数组名的理解

二、使用指针访问数组

三、一维数组传参的本质

四、二级指针

五、指针数组

六、数组指针

1.数组指针的初始化

2.数组指针的使用

七、二维数组传参的本质

总结

前言

前篇文章主要介绍了指针的基本知识，那么本篇讲重点介绍C语言中的数组与指针的关系，内容较丰富，主要内容有使用指针访问数组、一维和二维数组传参的本质、二级指针、以及指针数组和数组指针等。干货满满，希望对大家有所帮助

一、数组名的理解

我们最开始对数组名的理解是：数组名为数组首元素地址

如：

如上数组名确实是数组首元素的地址，

但是任何情况下数组名都是数组首元素的地址吗？

其实不然，数组名确实是数组首元素地址，但是有两个例外：

sizeof(数组名)，sizeof中单独放数组名，这里的数组名表示整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节
&数组名，这里的数组名表示整个数组，取出的是整个数组的地址（整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的）

验证：1.sizeof(数组名)

如上，sizeof(数组名)确实是计算了整个数组的大小，以往我们都知道，sizeof是计算变量类型的大小的，比如放一个整形在sizeof里返回的就是4。因此把数组名单独放在sizeof里的时候，数组名表示的是整个数组

验证：&数组名

注意观察：&arr+1刚好跳过了整个数组，来到了数组末尾元素的后一位，因此我们可以确认：&arr取出了整个数组的地址

当然一个指针肯定只能存储一个地址，它存不了整个数组的所有地址，但它表示的却是整个数组，因为&arr得到的是一个数组指针的类型，这个在后文会详细介绍，我们只需要知道指针+-整数前进或后退的步长与它的类型有关，这个在我指针初阶文章有讲到

总结：数组名为数组首元素地址，但有两个例外

二、使用指针访问数组

前面我们已经了解，数组名为数组首元素地址，除了两个例外，并且指针加减整数可以前后跳过地址，下面我们就可以使用指针访问数组了。

如：

关于arr[ i ] <==> *(arr+i) 我在主页文章指针初阶已介绍，这里不再赘述

由于指针接收数组首元素地址，所以p[i] 等价于 arr[i]：

三、一维数组传参的本质

首先提出一个问题，我们上文计算数组元素个数是在主函数中计算然后传给函数的，那我们能不能直接在函数中计算数组元素个数呢？反正函数也接收了数组的地址

尝试：

我们发现计算的结果并不一致，这是为什么呢？

其实一维数组传参时，数组名只是数组首元素的地址，这个地址是由函数的一个指针类型的形参接收的，而sizeof只计算类型大小，只有单独放数组名时才计算整个数组大小，而数组名传参时已经变为一个指针类型，一个指针类型只占4/8个字节，p为指针，p[0]得到一个整形，32平台下都为4字节，相除就为1，是计算不出元素个数的

我们将函数的形参int* p换成 arr1[] 也是一样的，形参写成数组和写成指针是等价的

总结：一维数组传参，形参的部分可以写成数组的形式，也可以写成指针的形式。

四、二级指针

指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里？

这就是二级指针。

定义语法：类型** 变量名

二级指针解引用

既然二级指针存储的就是一级指针的地址，那么*二级指针就是访问一级指针存储的内容：

那么**二级指针呢，就是访问一级指针储存的地址指向的内容：

总结：二级指针用来存储一级指针变量的地址

五、指针数组

指针数组是指针还是数组呢？

我们可以简单类比一下，整形数组是数组、元素为整形，字符数组是数组、元素为字符。

那么指针数组就是一个数组，元素为指针类型

定义语法：类型* 变量名[元素个数]

指针数组的每一个元素都是用来储存地址的：

比如：

注意：如何理解 int* parr[ ] 呢，parr与 [ ] 结合表示一个数组，int* 表示数组的元素为整形指针类型

因此我们可以用指针数组来简单模拟一个二维数组：

简单解释一下：

函数参数为二级指针的原因：类比上图整形数组arr1，它的类型为 int [5]，我们知道数组去掉数组名剩下的就是数组的类型，它的首元素为一个整形 int，因此过去函数接收整形数组只需要创建一级整形指针变量就行，而数组parr，它的类型为int* [3]，它的首元素类型为 int*，所以函数接收一个指针数组就需要二级指针来接收
parr[i][j] 等价于 *((*(parr+i))+j)
这只是模拟二维数组，它不是真正的二维数组，因为二维数组的元素地址内存中是连续存放的，而这个指针数组，虽然每个指针元素变量本身的地址是连续的，但是元素储存的地址不一定是连续的

六、数组指针

前面我们知道指针数组是数组，那么数组指针就是一个指针

那么数组指针怎么创建呢？

定义语法：类型 (*变量名) [元素个数]

我们这里必须要区分清楚：

int* p[10]，它是一个指针数组，p与[10]结合是一个数组，int与*结合表示数组的元素类型为int*
int (*p)[10]，它是一个数组指针，*先和p结合，表示一个指针变量，再和[10]结合表示指向的数组有10个元素，int 表示指向的数组的元素为整形
这里要注意：[]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。

注意：无论是什么指针，只要是指针，它的大小就是4/8字节

1.数组指针的初始化

数组指针是一个指针，指向的是一个数组，前面我们说过&arr表示取出数组整个元素的地址，因此这个值就可以用一个数组指针来接收，因此数组指针的初始化如下：

数组指针 = &数组名

如：

我们通过调试就可以看到，&arr的类型就是与p一样的数组指针类型，所以我们前面所说&arr+1为什么能跳过整个数组，就是因为它是一个数组指针类型，表示整个数组

2.数组指针的使用

这里稍微解释一下：
1. 函数形参，如前面所说，&arr表示整个数组，其实我们也可以这样理解，arr是一维数组的首元素地址，对这个首地址进行&，通常没太多意义，非要解释，可以按下面理解
2. *(*p+i) 的意思，*p表示解引用指向这个一维数组，一维数组元素类型为 int ，因此这里+i 是跳过 i*sizeof(int) 个字节，这里跳过字节后依然是一维数组元素的地址，因此需要再使用*号解引用一次，才能访问到其指向的数据
3. 数组指针多用于二维数组，这里用作一维数组较牵强，一般不用作一维数组的使用，只需要理解&arr表示整个数组，+1会跳过整个数组即可，下面我们来理解二维数组传参的本质就能理解我上面所说的意思
七、二维数组传参的本质

我们用二维数组演示：

这里我们就能很好的理解了：
1. 我们知道数组指针可以接收一个&一维数组，也就是，假设一个一维数组ch，令数组指针=&ch，因为我们知道&ch+1是跳过整个数组，那么数组指针+1不也是跳过整个数组
2. 如上图，我们给函数传了一个二维数组的数组名，注意没有用&符号，只是单纯的把二维数组的数组名传给了函数，而函数是用一个数组指针的形参来接收
3. 我们首先来理解一下二维数组，我们是不是可以把二维数组看成一个一维数组的数组，也就是说，二维数组的元素是一个个类型相同的一维数组，如上图，arr[3][5]，我们可以理解为该二维数组有三个元素：arr[0]、arr[1]、arr[2]。每个元素为一个一维数组，而 [5] 表示表示一维数组有5个元素
4. 理解了二维数组，我们再来看看二维数组的数组名，如规则所说，数组名为数组首元素地址，那么二维数组的数组名就是arr[0]的地址，也就等价于&arr[0]，这样就说得通了，为什么函数要用数组指针来接收，因为二维数组的数组名就是它首元素的地址，也就是&arr[0]。
5. 所以对于*(*(p + i) + j)的理解就是这样，*(p+i)为跳过i个一维数组，再解引用锁定这个一维数组的首元素地址，也就是p[i]，找到其一维数组的首地址，再 +j 找到一维数组的元素地址，最后再*解引用找到该元素，也就是p[i][j]
总结：⼆维数组传参，形参的部分可以写成数组，如arr[3][5]，也可以写成指针形式,如 int (*p)[5]。

总结

以上就是本文关于数组与指针的全部内容了，偏理解，建议多看几遍，如有不通欢迎提出，一定会解答的，最后感谢大家的支持