【C语言】_指针与数组

1. 数组名的含义

1.1 数组名与数组首元素的地址的联系

1.3 数组名与首元素地址相异的情况

2. 使用指针访问数组

3. 一维数组传参的本质

3.1 代码示例1：函数体内计算sz（sz不作实参传递）

3.2 代码示例2：sz作为实参传递

3.3 结论

4. 指针数组

1. 数组名的含义

1.1 数组名与数组首元素的地址的联系

从值的角度来看，数组名 = 数组首元素的地址，即arr = &arr[0] ;

#include<stdio.h>

int main() {
	int arr[10] = { 0 };
	printf("arr = %p\n", arr);
	printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);
	return 0;
}

运行结果如下：

1.3 数组名与首元素地址相异的情况

大多数情况下，数组名=数组首元素地址，但是有两个例外：

1、sizeof(数组名)：此时数组名表示整个数组，sizeof(数组名)计算的是整个数组的大小（单位为B）：

#include<stdio.h>

int main() {
	int arr[10] = { 0 };
	printf("sizeof(&arr[0]) = %d\n", sizeof(&arr[0]));
	printf("sizeof(arr) = %d\n", sizeof(arr));
	return 0;
}

运行结果如下：

2、&(数组名)：此时数组名也表示整个数组，&(数组名)得到的是整个数组的地址：

（虽然在值上体现为相同，但本质/指针类型是不同的）

#include<stdio.h>

int main() {
	int arr[10] = { 0 };
	printf("&arr[0] = %p\n",&arr[0]);
	printf("arr     = %p\n", arr);
	printf("&arr    = %p\n", arr);
	printf("---------------------\n");
	printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0]+1);
	printf("arr+1     = %p\n", arr + 1);
	printf("&arr+1    = %p\n", &arr + 1);
	return 0;
}

运行结果如下：

由于指针+1的具体跨度与指针类型有关：

&arr[0]与arr均表示数组首元素地址，指针类型为int*，故指针+1则跳过4B；

&arr表示数组的地址，指针类型为数组指针，故指针+1则跳过整个数组即10×4B=40B；

2. 使用指针访问数组

代码示例1：

int main() {
	int arr[10] = {0};
	int* p = arr;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		scanf("%d", p + i);
	}
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(p+i));
	}
	return 0;
}

输出结果为：

代码示例2：

int main() {
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int* start = p;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		scanf("%d", p);
		p++;
	}
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *start);
		start++;
	}
	return 0;
}

运行结果为：

代码示例3：

int main() {
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = arr;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		scanf("%d",p+i);
	}
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ",arr[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果为：

注：关于下标引用操作符：

理解数组元素与指针解引用的对应：arr [ i ] 即 * ( arr + i )，其中 [ ] 为下标引用操作符，

编译时，arr [ i ] 会被处理为* ( arr + i )，实际上i [ arr ] 也会被处理为* ( i + arr )；

3. 一维数组传参的本质

现要求编写程序，使用函数实现一维数组arr的元素打印；

3.1 代码示例1：函数体内计算sz（sz不作实参传递）

void Print(int arr[10]) {
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
}
int main() {
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	Print(arr);
	return 0;
}

运行结果如下：

调试如下：

可见在函数Print内计算sz出现错误，从而导致函数功能未能正确实现；

分析代码如下：（见注释）

void Print(int arr[10]) {  
	// 形参arr[10]：数组传参时，可以写为数组形式；但其本质是指针变量，而非完整的数组
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // sz求得指针变量大小=1
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
}
int main() {
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	Print(arr);  // 实参arr：数组首元素地址
	return 0;
}

3.2 代码示例2：sz作为实参传递

void Print(int* arr, int sz) {
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
}
int main() {
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	Print(arr, sz);
	return 0;
}

3.3 结论

1、数组传参的本质是传递了数组首元素的地址；

2、数组传参时，形参可以写为数组形式，但本质仍是指针变量，而不是完整的数组，故而建议将形参写为指针形式而非数组形式：

void Print(int* arr, int sz) {
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
}

3、数组传参时，形参的数组不会单独再创建数组空间，故形参的数组可省略数组大小，即形参可写为以下形式：

void Print(int arr[], int sz) {  
	for (int i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
}

4、数组传参时，数组大小sz必须在函数体外计算并作为参数传递给函数；

4. 指针数组

类比整型数组，即存放整型变量的数组；字符数组，即存放字符变量的数组；

指针数组即存放指针变量的数组；

现利用指针数组模拟二维数组：

int main() {
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
	int* arr[3] = { arr1,arr2,arr3 };
	for (int i = 0; i < 3; i++) {
		for (int j = 0; j < 5; j++) {
			/*printf("%d ",*(arr[i]+j));*/
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}