C-指针与数组

C-指针与数组

• 指针要点
  
  • 本质是一个变量， 需要占用一定内存空间， 他被用来保存内存的地址值
  • 占用4字节内存空间（32位机）， ->即指针占用的字节数， 应能够访问计算机的所有内存地址
  • 指针是有类型的， 之所以有类型是为了让CPU在根据指针访问内存时知道该如何取用内存（取多大）
  • • 在指针声明的地方，表示所声明的变量为指针
  • • 在指针使用时， 表示取指针所指向内存的值
  • • 在根据指针取值时， 会依据指针的类型来取值
  • 指针存在的一个重大意义就是我们可以更加灵活的访问内存， 就像硬件编程中，寄存器的定义
  • 向函数传递指针参数， 可以节省时间， 并且防止栈溢出 （比如大的结构体）

代码演示：

//你可以随便利用指针来修改内存， 例如：
    *((int*)(0X22ffc4)) = 10;  //只要是可访问的内存， 当然可以
    //我们可以利用指针， 来进行传址调用（在函数中，改变实参的值），最典型的当然是swap
    void swap(int* a， int* b)
    {
        int temp = *a；
        *a = *b;
        *b = temp;
    }   

• 数组要点

  • 数组元素的个数可以显示或者隐士指定。 -> int arr[] = {1, 2};
  • 当数组作为局部变量（在栈上）声明时。 -> int arr[5]; 与 int arr[5] = {0}; 是不同的， 第一个数组中的值为任意， 第二个全部初始化为0.
  • 数组地址与数组名
    
    • 数组名代表数组首元素的地址
    • 数组的地址需要使用&才能得到 -> &a
    • 数组首元素的地址值与数组的地址值相同， 但是他们两个是不同的概念！
  • 数组名
    
    • 数组名可以看做一个常量指针
    • 数组名指向的是内存中数组首元素的起始位置
    • 在表达式中数组名只能作为右值来使用 -> int a[5]; intb[5]; b = a; !!!!错
    • 在下列场合中，数组名不能看做常量指针
      
      • 数组名作为sizeof操作符的参数 ； 即 sizeof(arr)->这是整个数组的大小
      • 数组名作为&运算符的参数； &a-> 数组的地址
  • a 与 &a的区别
    
    • a为数组是数组首元素的地址， &a为整个数组的地址
    • 指针运算可以看出：
      
      • a + 1 : (unsigned int)a + sizeof(*a);
      • &a + 1：（unsigned int）&a + sizeof(*&a);

• 指针运算

  1. 指针与整数之间的运算规则为：

     • p + n -> (unsigned int)p + n*sizeof(*p) // 即， 当指针指向同类型数组元素时， +1 与 -1 分别对应指向下一个与上一个元素

  2. 指针之间只支持减法运算，并且参与运算的指针类型必须相同， 规则为

     • p1 -p2 -> ((unsigned int)p1 - (unsigned int)p2) / sizeof(type)
     • 对于数组来说， 数组元素的指针相减， 即为元素角标之间的差

  3. 指针的比较

     • 指针之间可以进行关系运算， < <= …
     • 指针关系运算的前提是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
• 指针与数组
  
  • 要防止定义为指针， 声明为数组 这种错误的出现：

        #include <stdio.h>

        char* p = "hello world!";  // file1中， 定义为指针 

        extern char p[];   //file2中， 声明为数组

        int main()
        {
            //file2 中使用
            printf("%s\n", p);    //你在这里又把它当做指针使用了 ， 肯定是错误

            return 0;
        }   

    - 这个例子可以很明显的看出，编译器在处理指针与数组时的区别： 编译器处理指针会寻址，而数组则不会寻址
        - 编译器在处理指针时，首先找到p的内存，取出内存中的地址，然后去访问这个地址
        - 而在处理数组时， 以上面例子， 编译器直接找到p的内存，访问其代表的内存空间！！！  没寻址     
        - 那么怎么样才能在file2， 即使声明成了数组，也一样访问那个字符串呢？   
            - 解决办法， 编译器没有去寻址， 我们帮他去寻址！！！！！  -> printf("%s\n", (char*)(*((unsigned int*)p)));
        - 即可以看出， 数组名和指针有很大的区别！！！， 
- Motorala面试题:

        int main()
        {
            int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
            int* p1 = (int*)(&a + 1);
            int* p2 = (int*)((int)a + 1);
            int* p3 = (int*)(a + 1);

            printf("%d, %d, %d \n", p1[-1], p2[0], p3[1]);   //   结果:  5, 33554432, 3

            return 0;
        }   

        - 如果上面的都看懂了， 这题也就不再话下了
        - 从这题也可以看出， 数组与指针易混淆的地方就是， 指针可以像数组一样使用， 而数组的访问有时也可以像指针一样
        - 记住这个  a[i] ->  *(a + i)

• 数组参数的退化
  
  • C语言中， 数组作为函数参数时， 编译器会将其编译为指针
    
    • void f(int a[]) -> void f(int* a) ; void f(a[500]) -> void f(int* a)；
  • 即会丢失长度信息，所以一般我们想在函数中处理数组时， 需要传递数组的长度信息 -> void f(int a[], int len);
  • 上面的说法何以体现呢？看下面这个例子

    void f(int a[1000])
        {
            printf("%d \n", sizeof(a));
        }

        int main()
        {
            int a[1000] = {0};
            f(a[1000]);    //32位机上是 4 
            printf("%d \n", sizeof(a));   //4000

            return 0;
        }