指针和数组分析

1.指针的运算

指针是一种特殊的变量，与整数的运算规则为 p+n;  <==> (unsigned int)p + *sizeof(*p)

2.指针的比较

指针也可以进行关系运算（< <= > >=）
指针关系运算的前提是同时指向同一个数组中的元素
任意两个指针之间的比较运算(==,!=)无限制
参与比较运算的指针类型必须相同

#include <stdio.h>

int main()
{
    char s1[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    int i = 0;
    char s2[] = {'W', 'o', 'r', 'l', 'd'};
    char* p0 = s1;
    char* p1 = &s1[3];
    char* p2 = s2;
    int* p = &i;
	
    printf("%d\n", p0 - p1);
    printf("%d\n", p0 + p2);
    printf("%d\n", p0 - p2);     // 不报错，但是没有意义
    printf("%d\n", p0 - p);
    printf("%d\n", p0 * p2);
    printf("%d\n", p0 / p2);
	
    return 0;
}

3.数组的访问方式【下标形式和指针形式】

指针以固定增量在数组中移动时，效率高于下标形式
指针增量为1且硬件具有硬件增量模型时，效率更高
下标形式与指针形式的转换: a[n] <==>  *(a+n) <==> *(n+a)  <==>  n[a]
注意:现代编译器的生成代码优化率已大大提高，在固定增量时，下表形式的效率已经和指针形式相当，但从可读性和代码维护的角度来看，下标形式更优

4.数组和指针的不同

数组和指针在很多地方累死，但是也有不同，这里只是举一个列子来证明这个特征

【main.c】
#include <stdio.h>

int main()
{
    extern int* a;  // 这里如果换成   extern int a[];   程序就不会报错
    
    printf("&a = %p\n", &a);
    printf("a = %p\n", a);
    printf("*a = %d\n", *a);

    
    return 0;
}

【ext.c】
int a[] = {1, 2, 3, 4, 5};

5.a和&a的区别

a为数组首元素的地址，&a为整个数组的地址
a和&a的区别在于指针运算
	a + 1    ==>  (unsigned int)a + sizeof(*a)
	&a + 1   ==>  (unsigned int)(&a) + sizeof(*&a)  ==> (unsigned int)(&a) + sizeof(a)

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int* p1 = (int*)(&a + 1);    // 打印 5
    int* p2 = (int*)((int)a + 1);  // 打印0x2000
    int* p3 = (int*)(a + 1);  // 打印 2
    
    printf("%d, %d, %d\n", p1[-1], p2[0], p3[1]);
    
    return 0;
}

6.数组参数

数组作为函数参数时，编译器将其编译为对应的指针
	void f(int a[]);  <==>  void f(int *a)
	void f(int a[5]);  <==>  void f(int *a)

结论：一般情况下，当定义的函数中有数组参数时，需要定义另一个参数来标示数组的大小

#include <stdio.h>

void func1(char a[5])
{
    printf("In func1: sizeof(a) = %d\n", sizeof(a));
    
    *a = 'a';
    
    a = NULL;
}

void func2(char b[])
{
    printf("In func2: sizeof(b) = %d\n", sizeof(b));
    
    *b = 'b';
    
    b = NULL;
}

int main()
{
    char array[10] = {0};
    
    func1(array);
    
    printf("array[0] = %c\n", array[0]);
    
    func2(array);
    
    printf("array[0] = %c\n", array[0]);
    
    return 0;
}

7.小结

数组名和指针仅使用方式相同
	数组名的本质不是指针
	指针的本质不是数组
数组名并不是数组的地址，而是数组首元素的地址
函数的数组参数退化为指针