深入理解指针(2)-优快云博客

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1. 数组名的理解

在上一章中我们在使用指针访问数组时，有这样写的:

int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr[0];

这里我们用&arr[0] 的方式来拿到数组首元素的地址，但其实数组名本身就是首元素的地址，我们不妨测试一下:

#include<stdio.h>
main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("&arr[0]=%p\n", &arr[0]);
	printf("arr    =%p\n", arr);
	return 0;
}

运行结果:

我们不难看出数组名和首元素的地址打印出来的结果是一模一样的，这里我们可以说 数组名就是首元素(第一个元素)的地址

那么问题来了如果数组名是首元素地址，那么以下代码要怎么解释?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
 printf("%d\n", sizeof(arr));
 return 0;
}

输出结果为40，如果arr是数组首元素的地址，那应该输出4/8才对。

其实数组名就是首元素的地址是对的，但又两个例外:

• 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素的地址是有区别的）

除此之外，其他任何地方使用数组名都是表示首元素地址。

我们可以试试这个代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
 printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
 printf("arr = %p\n", arr);
 printf("&arr = %p\n", &arr);
 return 0;
}

三个打印结果一模一样，这时候arr和&arr有什么区别呢?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
 printf("&arr[0]   = %p\n", &arr[0]);
 printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0]+1);
 printf("arr       = %p\n", arr);
 printf("arr+1     = %p\n", arr+1);
 printf("&arr      = %p\n", &arr);
 printf("&arr+1    = %p\n", &arr+1);
 return 0;
}

这里我们可以发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节，arr和arr+1相差4个字节，是因为&arr[0]和arr都是首元素地址，+1就是跳过一个元素。

而&arr和&arr+1相差40个字节，这是因为&arr取的是数组的地址，使用跳过整个数组。

到这⾥⼤家应该搞清楚数组名的意义了吧。

数组名是数组⾸元素的地址，但是有2个例外。

2. 使⽤指针访问数组

有了前⾯知识的⽀持，再结合数组的特点，我们就可以很⽅便的使⽤指针访问数组了。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int* p = arr;
	//输⼊
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", p + i);
		//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
	}
	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

这个代码搞明⽩后，我们再分析⼀下，数组名arr是数组⾸元素的地址，可以赋值给p，其实数组名arr和p在这⾥是等价的。那我们是否可以使⽤arr[i]可以访问数组的元素?

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int i = 0;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int* p = arr;
	//输⼊
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		scanf("%d", p + i);
		//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写
	}
	//输出
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", p[i]);
	}
	return 0;
}

在输出循环里，将*(p+i)换成p[i]也是能够正常打印的，所以本质上p[i] 是等价于 *(p+i)。

同理arr[i] 应该等价于 *(arr+i)，数组元素的访问在编译器处理的时候，也是转换成⾸元素的地址+偏移量求出元素的地址，然后解引⽤来访问的。

3. ⼀维数组传参的本质

数组也是可以传参的，首先从一个问题开始，我们之前都是在函数外部计算数组元素个数，那么我们可以把函数传给一个函数后，在函数内部求从函数个数吗?

#include <stdio.h>
void test(int arr[])
{
	int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("sz2 = %d\n", sz2);
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz1 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("sz1 = %d\n", sz1);
	test(arr);
	return 0;
}

我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。

这就要学习数组传参的本质了，上个⼩节我们学习了:数组名是数组⾸元素的地址；那么在数组传参的时候，传递的是数组名，也就是说本质上数组传参本质上传递的是数组⾸元素的地址。所以函数形参的部分理论上应该使⽤指针变量来接收⾸元素的地址。那么在函数内部我们写sizeof(arr) 计算的是⼀个地址的⼤⼩（单位字节）⽽不是数组的⼤⼩（单位字节）。正是因为函数的参数部分是本质是指针，所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。

#include<stdio.h>
void test(int arr[])//参数写成数组形式，本质上还是指针
{
	printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr)//参数写成指针形式
{
	printf("%d\n", sizeof(arr));//计算⼀个指针变量的⼤⼩
}
int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	test(arr);
	return 0;

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。

4. 二级指针

指针变量计算变量，是变量就有地址，那么指针变量的地址存放在哪呢?没错，这就是二级指针。

对于二级指针的运算有:

• *ppa 通过对ppa中的地址进⾏解引⽤，这样找到的是 pa ， *ppa 其实访问的就是 pa 。

int a = 10;
*ppa = &a,//等价于pa = &a；

• **ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进⾏解引⽤操作： *pa ，那找到的是 a 。

**ppa = 30；
//等价于*pa = 30；
//等价于啊= 30；

5. 指针数组

指针数组是数组还是指针?

我们类比一下，整型数组，是存放整型的数组，字符数组是存放字符的数组。

那指针数组是存放指针的数组吗?

指向数组和字符数组:

指针数组: 指针数组的每个元素都是⽤来存放地址（指针）的。

指针数组的每个元素是地址，⼜可以指向⼀块区域

6. 指针数组模拟⼆维数组

#include <stdio.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
	//数组名是数组⾸元素的地址，类型是int*的，就可以存放在parr数组中
	int* parr[3] = { arr1, arr2, arr3 };
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			printf("%d ", parr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}