C语言指针进阶：数组与指针的联系-编程知识

C语言指针进阶：数组与指针的联系

1. 数组名的本质

数组名代表着这个数组中第一个元素的地址

例如：

int arr[4] = { 1,2,3,4 };
int *p1 = &arr[0];
int *p2 = arr;

上述代码中指针变量p1和p2所存储的地址是相同的。

数组名代表着数组中元素首元素的地址，但有两个特例需要特别关注：

sizeof(arr_name)：sizeof 中单独放数组名，这里的数组名代表着整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节。
&arr_name：这里的数组名表示的整个数组，取出的是整个数组的地址

除此之外，在其他任何地方使用数组名，它都表示首元素的地址。

需要注意的是，整个数组的地址和首元素的地址是有所不同的。整个数组的地址所指向的对象是一个自定义的数组类型；而首元素的地址所指向的对象是首元素的类型。

例如：
在这里插入图片描述
可以看到，上述代码中，&arr所指向的对象类型为int [5]，大小为20个字节；而arr所指向的对象类型为int，大小为4字节。

2. 使用指针访问数组

理解了数组名的本质，那我们就可以通过指针来访问数组了。

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 0 };int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = arr;//p == arr == &arr[0]for(int i = 0; i < size; i++){scanf("%d", p + i);//p + 1 == arr + i == &arr[0] + i == arr[i] == p[i]}for(int i = 0; i < size; i++){printf("%d ", *(p + i));}return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

3. 一维数组传参的本质

我们时常需要将数组作为参数传递给函数，下面来讨论下一维数组传参的本质。

#include <stdio.h>
void Num(int arr[10])
{int size = sizeof(arr);printf("%d", size);
}int main()
{int arr[10] = { 0 };Num(arr);return 0;
}

32位环境下运行结果：
在这里插入图片描述
64位环境下运行结果：

在上述代码第11行调用函数时，函数的参数为arr，这里代表着该数组首元素的地址，所以传递进函数的参数实际上是一个地址。

在函数定义时，用到了void Num(int arr[10])，其中的[10]只是一个形式上的声明，可以理解为告诉开发人员这是一个存放了十个元素的数组。

既然传入的参数本质上是一个地址，那我们当然也可以在定义函数的时候，就将参数设置为指针，例如上文代码等同于：

#include <stdio.h>
void Num(int *p)
{int size = sizeof(p);printf("%d", size);
}int main()
{int arr[10] = { 0 };Num(arr);return 0;
}

4. 二级指针

我们都知道，指针变量就是用来存放所指向对象的地址，那指针变量也是变量，是变量就有地址，那指针变量的地址存放在哪里呢？答案就是二级指针

#include <stdio.h>
int main()
{int a = 5;//一级指针，存放变量 a 的地址int* p = &a;//二级指针，存放变量 p 的地址int** pp = &p;//指针的运算//一级指针解引用，*p == a == 5int b = *p;//二级指针解引用，*pp == p，**pp == a == 5int* c = *pp;int d = **pp;return 0;
}

在这里插入图片描述

这里只对二级指针做演示，按照二级指针的定义，以此类推，就可以得出多级指针的用法，这里不再赘述。

5. 指针数组

指针数组，究竟是指针呢，还是数组呢？
我们类比一下，韭菜盒子，到底是韭菜呢，还是盒子呢，很显然，它指的是韭菜馅的盒子。
那指针数组呢？是存放指针的数组。

图例：
在这里插入图片描述

5.1 指针数组模拟二维数组

#include <stdio.h>
int main()
{int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };int arr2[5] = { 2,3,4,5,6 };int arr3[5] = { 3,4,5,6,7 };//指针数组，每个元素都是一个指向一维数组的地址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]);//可理解为(parr[i])[j]//例如parr[1][3]//parr[1][3] == (parr[1])[3] == arr2[3] == 5}printf("\n");}return 0;
}