C语言用数组名作函数参数-编程知识

当用数组名作函数参数时，如果形参数组中各元素的值发生变化，实参数组元素的值随之变化。

1.数组元素做实参的情况：

如果已经定义一个函数，其原型为

void swap(int x,int y);

假设函数的作用是将两个形参（x,y）进行交换，现在有以下的函数调用：

swap (a[0],a[1]);

用数组元素做实参的情况，与用变量作实参的情况一样，是“值传递”方式，将a[0]和a[1]的值单向传递给x和y。当x和y的值改变时a[0]和a[1]的值并不改变。

2.数组名作函数形参的情况：

实参数组名代表该数组首元素的地址，而形参是用来接收从实参传递过来的数组首元素的地址的。因此，形参应该是一个指针变量（只有指针变量才能存放地址）。实际上，C编译都是将形参数组名作为指针变量来处理的。

例如：定义一个函数fun，fun函数的形参写成数组的形式：

void fun(int arr[],int n);

但在程序编译时是将arr按指针变量来处理的，相当于函数fun应写成：

void fun(int *arr,int n);

在该函数被调用时，系统会在fun函数中建立一个指针变量arr，用来存放从主调函数传递过来的实参数组元素的地址。如果在fun函数中用运算符sizeof测定arr所占字节数，可以发现sizeof(arr)的值为4。这就证明了系统是把arr作为指针变量来处理的。例如：

void fun(int arr[], int n)
{int s = sizeof(arr);printf("arr所占字节数为：%d\n", s);
}
int main()
{int brr[10];fun(brr, 10);return 0;}

运行结果：
在这里插入图片描述
当arr接收了实参数组的首元素地址后，arr就指向实参数组的首元素，也就是指向了brr[0]。因此，arr就是brr[0]。arr+1指向brr[1]，arr+2指向brr[2]，arr+3指向brr[3].也就是说，*(arr+1)，*(arr+2)，*(arr+3)分别是brr[1]，brr[2]，brr[3]。*(arr+i)和arr[i]是无条件等价的。因此在调用函数期间，arr[0]和arr以及brr[0]都代表数组brr序号为0的元素。

【注意】

实参数组名代表一个固定的地址，或者说是指针常量，但形参数组名并不是一个固定的地址，而是按指针变量处理。

在函数调用进行虚实结合后，形参的值就是实参数组首元素的地址。在函数指向期间，它可以在被赋值。

【例】定义一个数组名作形参的函数，通过调用这个函数改变实参数组的值

int fun(int arr[], int n)
{//int s = sizeof(arr);//printf("arr所占字节数为：%d\n", s);int t;t = arr[1];arr[1] = arr[2];arr[2] = t;return arr[0];
}
int main()
{int brr[10] = { 1,3,2,4,5,6,7,8,9,10 };fun(brr, 10);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d  ", brr[i]);}return 0;}

运行结果：

在这里插入图片描述

常用这种方法通过调用一个函数来改变实参数组的值。

3.变量名做函数参数和用数组名做函数参数的比较

（1）当实参类型是变量名时，要求形参的类型也是变量名，通过形参传递的信息是变量的值，通过函数调用不能改变实参变量的值。

（2）当实参类型是数组名时，要求形参的类型是数组名或者指针变量，通过形参传递的信息是实参数组首元素的地址，通过函数调用能改变实参变量的值。

说明：C语言调用函数时虚实结合的方法都是采用“值传递”方式，当用变量名作为函数参数时传递的是变量的值。当用数组名作函数参数时，由于数组名代表的是数组首元素地址，因此传递的值是地址，所以要求形参为指针变量。

4.数组名和指针变量作为函数的形参

在C语言中用下标法和指针法都可以访问一个数组（如果有一个数组a，则a[i]和*(a+i)无条件等价）。用数组名作形参，以便于实参数组对应，比较直观便于理解。从应用的角度看，用户可以认为有一个形参数组，它从实参数组那里得到起始地址，因此形参数组与实参数组共占同一段内存单元，在调用函数期间，如果改变了形参数组的值，也就是改变了实参数组的值。在主调函数中就可以利用这些已经改变的值。

【例】将数组a中n个整数按相反顺序存放，用一个函数inv来实现交换。实参用数组名a，形参可用数组名，也可用指针变量。

void inv(int x[], int n)//形参x是数组名
{int temp;int m = (n - 1) / 2;for (int i = 0; i <= m; i++){int j = n - 1 - i;//把x[i]和x[j]交换temp = x[i];x[i] = x[j];x[j] = temp;}return;
}
int main()
{int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };inv(a, 10);//调用inv函数进行交换for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", a[i]);}
}

运行结果：
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结果分析：
在main主函数中定义整型数组a，并赋初值。函数inv的形参数组名为x。在定义inv函数时，可以不指定形参数组x的大小（元素个数）。因为形参数组名实际上是一个指针变量，并不是真的开辟一个数组空间（定义实参数组时必须指定数组大小，因为要开辟相应的存储空间）。inv函数的形参n用来接收需要处理的元素的个数。在main函数中有函数调用语句inv(a,10);，表示要求将a数组的10个元素颠倒排列。如果改为inv(a,5);，则表示要求将a数组的前5个元素颠倒排列，此时函数inv只处理5个数组元素。函数inv中的m是i值得上限，当i<=m时，循环继续执行；当i>m时，则结束循环过程。

改写代码，将函数inv中得形参x改成指针变量：

void inv(int *x, int n)
{int temp;//定义一个中间变量，用来交换两个变量得值int m = (n - 1) / 2;int* p;//定义一个指针变量pp = x + m;//p指向a[m]元素的地址int* i;//定义一个指针变量ii = x;//i指向数组首元素的地址int* j;//定义一个指针变量jj = x + n - 1;//j指向数组最后一个元素的地址for (i=x;i<=p;i++,j--){//交换i和j所指向的数组元素的值temp = *i;*i = *j;*j = temp;}return;
}
int main()
{int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };inv(a, 10);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", a[i]);}
}

改写后，函数inv中得形参有数组名x[]变为了指针变量*x，相应的实参仍是数组名a，即数组a首元素的地址，将它传给形参指针变量x，这时x就指向a[0]。x+m是a[m]元素得地址。设i和j以及p都是指针变量，用它们指向有关元素。交换i和j所指向的数组元素的值，实际上就是交换a[i]和a[j]的值。

运行结果：
在这里插入图片描述

5.归纳分析

（1）形参和实参都用数组名

int fun(int x[],int n)
{...
}
int main()
{int a[10];...fun(a,10);...return 0;
}

由于形参数组名x接收了实参数组名首元素a[0]的地址，因此可以认为在函数调用期间，形参数组和实参数组共用一段内存单元，如图所示：
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（2）实参用作数组名，形参用指针变量

void fun(int *x,int n)
{...
}
int main()
{int a[10];...fun(a,10);...return 0;
}

实参a为数组名，形参x为int *型的指针变量，调用函数开始后，形参x指向a[0]，即x=&a[0]，通过x值的改变，可以指向a数组的任一元素，如图所示：
在这里插入图片描述

（3）实参形参都用指针变量

void fun(int *x,int n)
{...
}
int main()
{int a[10];int *p=a;...fun(a,10)...return 0;
}

实参p和形参x都是int*型指针变量。先使用实参指针变量p指向数组元素a[0]，p的值是&a[0]。然后将p的值传给形参变量x，x的初始值也是&a[0]，通过x的值的改变可以使x指向数组a的任一元素，如图所示：
在这里插入图片描述

（4）实参为指针变量，形参为数组名

void fun(int x[],int n)
{...
}
int main()
{int a[10];int *p=a;...fun(p,10);...return 0;
}

实参p作为指针变量，它指向a[0]。形参为数组名x，编译系统把x作为指针变量处理，将a[0]的地址传给形参x，使x也指向a[0]。也可以理解为形参数组x和a数组共用同一内存单元，在函数执行过程中可以使x[i]的值发生变化，而x[i]就是a[i]。这样主函数可以使用改变了的数组元素值，如图所示：
在这里插入图片描述
【例】指针变量做实参

void inv(int* x, int n)
{int temp;int m = (n - 1) / 2;int* p;p = x + m;int* i;i = x;int* j;j = x + n - 1;for (i = x; i <= p; i++, j--){temp = *i;*i = *j;*j = temp;}return;
}
int main()
{int a[10];int* p = a;//指针变量p指向a[0]//输入数组a的元素for (int i = 0; i < 10; i++, p++){scanf("%d", p);}p = a;//将指针变量p重新指向a[0]inv(p, 10);//调用inv函数，实参是变量pfor (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", a[i]);}return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
上面的main函数中的指针变量p是有确定值的。如果在main函数中不设数组，只设指针变量，就会出错。假如把主函数修改如下：

void inv(int* x, int n)
{int temp;int m = (n - 1) / 2;int* p;p = x + m;int* i;i = x;int* j;j = x + n - 1;for (i = x; i <= p; i++, j--){temp = *i;*i = *j;*j = temp;}return;
}
int main()
{int a[10];int* p;//输入数组a的元素for (int i = 0; i < 10; i++){scanf("%d", p+i);}inv(p, 10);//调用inv函数，实参是变量pfor (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", *(p+i));}return 0;
}

编译时会出错，原因是指针变量p没有确定值，谈不上指向哪个变量：
在这里插入图片描述
因此，下面这样的使用是不正确的：

void fun(int x[],int n)
{...
}
int main()
{int *p;...fun(p,10);
}

【注意】如果指针变量做实参，必须先使指针变量有确定的值，指向一个已经定义的对象。

以上4种方法，实质上都是地址的传递。其中（3）和（4）两种只是形式上不同，实际上形参都是使用的指针变量。

【例】使用指针方法对10个整数按由大到小的顺序排列。
【思路】在主函数种定义数组a存放10个整数，定义int*型指针变量p指向a[0]。定义函数sort使数组a种的元素由大到小的顺序排列。在主函数中调用sort函数，用指针变量p作实参。sort函数的形参用数组名。用选择法进行排序。

//定义sort函数，x是形参数组名
void sort(int x[], int n)
{int temp;for (int i = 0; i < n-1; i++){for (int j = i + 1; j < n; j++){if (x[j]>x[i]){temp = x[i];x[i] = x[j];x[j] = temp;}}}
}
int main()
{int a[10];int* p = a;//指针变量p指向a[0]//输入10个整数for (int i = 0; i < 10; i++){scanf("%d", p++);}p = a;//指针变量p重新指向a[0]sort(p, 10);//调用sort函数//输出排序后的10个数组元素for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", *p);p++;}return 0;
}