【C语言】指针（二）-编程知识

一、传值调用和传址调用

二、数组名的理解

三、通过指针访问数组

四、一维数组传参的本质

五、指针数组

六、指针数组模拟实现二维数组

一、传值调用和传址调用

指针可以用在哪里呢？我们看下面一段代码：

#include <stdio.h>void Swap(int x, int y)
{int z = x;x = y;y = z;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);Swap(a, b);printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);return 0;
}

运行结果如下：

我们发现，并没有完成交换，调试发现：

出现这样的原因：a和b是实参（是真实传递给函数的），x和y是形参，当实参ab传给形参xy时候，形参把实参数据临时拷贝了一份，x,y创建自己的独立空间，因为有自己独立的空间，跟a,b无关，所以修改形参不会影响实参。这种交换方式也叫传值调用。

所以说：实参传递给形参的时候，形参会单独创建⼀份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实参。

措施：可以将a，b的地址传给Swap函数，Swap函数里通过地址间接的操作main函数中的a和b，达到交换的效果。也就是传址调用。

代码如下：

#include <stdio.h>void Swap(int* pa, int* pb)//用指针变量来接收
{int z = *pa;*pa = *pb;*pb = z;
}
int main()
{int a = 10;int b = 20;printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b);Swap(&a, &b);//传地址printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b);return 0;
}

传址调用，可以让函数和主调函数之间建立真正的联系，在函数内部可以修改主调函数中的变量。

未来函数中只是需要主调函数中的变量值来实现计算，就可以采用传值调用。
如果函数内部要修改主调函数中的变量的值，就需要传址调用。

二、数组名的理解

数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。

代码如下：

但有两个例外：

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，所以&数组名取出的是整个数组的地址

除此之外，任何地方使用数组名，数组名都表示首元素的地址。

可能会有疑问，为什么首元素地址（arr）跟整个数组地址（&arr）相同呢?

代码如下：

从值的角度来讲，地址就是一个编号，它们打印出来的地址一模一样，但是意义却不相同，操作arr和&arr带来的结果也是不一样的。

如下代码：

可以看出，&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都是首元素的地址，类型是int*，+1就是跳过一个整型（元素）。
但是&arr和&arr+1相差40个字节，这就是因为&arr是数组的地址，+1操作是跳过整个数组的。

也可以这么理解：

arr与&arr都是指针，指针有两个要素：

第一个是地址值，也就指向的位置，打印出来的就是地址值，arr与&arr的地址值是一样的。
第二个是类型（所指向的数据类型），arr指向数组第一个元素，&arr指向数组arr，arr+1后的地址值会偏移一个元素的长度，&arr+1后的地址值会偏移一整个数组的长度，所以arr与&arr类型是不一样的。

三、通过指针访问数组

#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = arr;//p存放的数组首元素的地址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));//输出可以写成：// *(p+i) <==> arr[i] <==> *(arr+i) <==> *(i+arr) <==> i[arr]}return 0;
}

可以发现，数组的下标引用操作符（[ ]）效果相当于解引用操作符（*）

其实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。

四、一维数组传参的本质

之前我们都是在函数外部计算数组的元素个数，那可以把函数传给一个函数后，在函数内部求数组的元素个数吗？

我们来看一段代码：

#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;
}

运行结果如下：

发现sz1计算错误，函数内部没有正确获得数组的元素个数。

原因：

数组名是数组首元素地址，传递的数组名，本质上数组传参传递的是数组首元素地址。

所以函数的形参部分理论上应该用指针来接收首元素的地址。那么在函数内部写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）。

正因为函数的参数部分本质是指针，所以在函数内部是没办法求数组元素个数的。

代码如下：

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

上面数组传参的本质是传递了数组首元素的地址，所以形参访问的数组和实参的数组是同一个数组。

形参的数组是不会单独再创建数组空间的，所以形参的数组是可以省略掉数组大小的。

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。

五、指针数组

数组是一组相同类型元素的集合。数组有整形数组，字符数组.....

指针数组：存放指针（地址）的数组。

int* arr1[6];//存放整型指针的数组
char* arr2[10];//存放字符指针的数组

如下图：

指针数组的每个元素是地址，又可以指向一块区域。

六、指针数组模拟实现二维数组

代码如下：

#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，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]);//parr[i][j]<==>*(parr[i]+j)<==>*(*(parr+i)+j)}printf("\n");}return 0;
}