2024-2025-1 20241329 《计算机基础与程序设计》第十二周学习总结

作业信息

作业归属课程：2024-2025-1-计算机基础与程序设计
作业要求：2024-2025-1计算机基础与程序设计第十二周作业
作业目标：《C语言程序设计》第11章
作业正文：2024-2025-1 20241329 《计算机基础与程序设计》第十二周学习总结

1. 指针和一维数组间的关系

数组名作为指针常量：
数组名在表达式中代表数组首元素的地址，相当于一个指向数组首元素的指针。如，对于一维数组 int a[5];，a 等价于 &a[0]。
指针变量指向数组：
- 可以定义一个指针变量指向数组的首地址，如 int *p = a;。
- 通过指针变量可以访问和修改数组元素，如 *(p + i) 等价于 a[i]。
指针算术运算：
- 指针加减整数表示移动元素，如 p + 1 表示指向下一个元素。
- 两个指针相减表示元素个数，如 p2 - p1 表示两个指针之间的元素个数。
指针与数组的等价性：
- 数组写法和指针写法在某些情况下具有等价效力，如 a[i] 等价于 *(a + i)。
数组名与指针的区别：
- 数组名是一个常量指针，不能被修改。
- 指针变量可以被重新赋值，指向不同的内存地址。

2. 指针和二维数组间的关系

二维数组的存储结构：
- 二维数组在内存中以行和列的方式存储，元素地址连续。
- 如，对于二维数组 int a[2][3];，a 等价于 &a[0][0]。
数组名作为指针常量：
- 二维数组名在表达式中代表数组首元素的地址，相当于一个指向数组首元素的指针。
- 如，a 等价于 &a[0][0]。
行指针和列指针：
- 行指针存储行地址，例如 int (*p)[3] = a;，p 指向第一行。
- 列指针直接指向元素，例如 int *q = a[0];，q 指向第一行的第一个元素。
指针算术运算：
- 指针加减整数表示移动元素，如 p + 1 表示指向下一个行。
- 如，*(p + 1) 表示指向第二行的第一个元素，*(*(p + 1) + 1) 表示指向第二行的第二个元素。
数组指针：
- 数组指针是指向数组的指针，定义时需指定数组类型和元素个数。
- 如，int (*p)[3] = a;，p 指向一个包含3个整数的一维数组。

3. 指针数组及其应用

指针数组的声明：
- 指针数组是用指针作为数组的基类型，元素为指针类型的数组。
- 如，char *ptr[5]; 表示一个包含五个字符指针的数组。
指针数组的应用：
- 指针数组常用于字符串数组和函数指针数组的实现。
- 如，char *strs[3] = {"hello", "world", "C语言"};。
动态内存分配：
- 可以使用 malloc() 和 calloc() 函数动态分配内存，用于创建指针数组。
- 如，char **ptrs = (char**)malloc(5* sizeof(char *));。
内存管理：
- 使用 free() 函数释放动态分配的内存，避免内存泄漏。
- 如，free(ptrs);。

4. 动态数组

动态内存分配：
- 动态数组是在程序运行时根据需要分配和释放内存的数组。动态数组和动态内存分配允许程序在运行时根据需要调整大小，避免了预定义大小的限制。
- 使用 malloc()、calloc()、realloc() 等函数在堆上分配内存。
- 如，int *arr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));、arr = (int *)realloc(arr, 20* sizeof(int));。
创建动态数组：
- 例如，int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));分配了一个包含n个int元素的动态数组。
内存管理：
- 需要使用free()函数手动释放动态分配的内存，忘记释放内存可能导致内存泄漏。
动态二维数组：
- 创建动态二维数组需要两步分配：先分配行指针数组，然后为每行分配内存。
- ```
int **arr = (int **)malloc(m * sizeof(int *));
for (int i = 0; i < m; i++) {arr[i] = (int *)malloc(n * sizeof(int));
}
```
释放动态二维数组：
- 需要先释放每行的内存，然后释放行指针数组。
- ```
for (int i = 0; i < m; i++) {free(arr[i]);
}
free(arr);
```