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数组与指针

C/C++基础 弦苦 2209次浏览 0个评论

一个不带下标的数组名就是一个指向此数组的指针,具体来说就是第一个数组元素的地址。当一个指针变量被初始化为数组名时,就说该指针变量指向了数组(首元素)。

    char str[20],*pstr;

    pstr=str等价于pstr=&str[0]; //指针被置为数组第一个元素的地址

访问数组第6个元素:str[5],pstr[5], *(str+5),*(pstr+5)

值得注意的是pstr是一个可以变化的指针变量,因此pstr++;++pstr; pstr+=5都是正确的,而str是一个常数。因为数组一经说明,数组的地址也就被固定了,故str++;++str; str+=5都是错误的。

任何能由数组下标完成的操作也可由指针来完成。编译系统在处理str[i]时,实际上是将数组元素下标引用str[i]转换为等效的指针偏移表达式*(str+i),然后再进行运算的。

需要注意的是,虽然基于数组名脚标引用时按数组元素的size为单位执行偏移计算,但是针对数组名本身的计算释义时稍有不同。典型的如sizeof(str)=20,正如sizeof(int)=sizeof(char[4])=4,sizeof(str)是计算str这种类型的字节数,str的类型是char[20],等效于sizeof(char[20])。那么&str代表什么呢?“&str+1”到底是什么含义呢?&str取地址得到指针,这种指针指向的类型是char[20],因此“&str+1”将偏移sizeof(str),即偏移一个char[20]数组的字节数。


二维数组稍有不同,相应的引用二维数组a[i][j]则等价于(*(a+i))[j]*(*(a+i)+j),通常式子*(a+i)+j是用来计算元素所在内存地址,并不是它的内容。

    int a[3][4]; //二维整型数组,我们把一维数组int[4]当做一种类型,则a表示3个(int[4]),即成了数组(int[4])的数组。二维数组的元素类型为int[4]。

    int*q[12]; //整形指针数组,可以指向12个整数a[0][0]~a[2][3]

    int (*p)[4]; //整型数组指针

    int (*p)[4];中的p为数组int[4]类型的指针。

这里数组名a的含义为指向二维数组第一个元素(int[4]型)的指针,针对a的算术运算是以一维数组int[4]为单位“1”进行偏移。

p=a;中p指向a[0],则p+1不是指向a[0][1],而是指向a[1]。需要注意的是sizeof(p)=4,sizeof(a)=48。

/*二维数组即数组指针测试例程*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    int i;
    int a[3][4] = {
        1,2,3,4,
        5,6,7,8,
        9,10,11,12
    };
    
    /*指向第一个二维数组*/
    int (*p)[4] = a;
    
    /*打印二维数组的第一个元素:1,5,9*/
    printf("a=%d, a+1=%d, a+2=%d.\n", *(int*)a, *(int*)(a+1), *(int*)(a+2));
    printf("p=%d, p+1=%d, p+2=%d.\n", *(char*)p, *(char*)(p+1), *(char*)(p+2));
    
    /*打印第一个二维数组a[0]={1,2,3,4}*/
    for (i=0; i<4; i++)
    {
        printf("p[%d]=%d.\n", i, *((int*)p+i));
    }
    
    return 0;
}

假设是这么一个数组:

int  arr[20];

arr的内存示意图为:

数组与指针

和指针变量相比, 数组没有一个单独的内存空间而存放其内存地址。即:指针变量p是一个独立的变量,只不过它的值指向另一段连续的内存空间;而数组arr,本身代表的就是一段连续空间。

如果拿房间来比喻。指针和数组都是存放地址。只不过,指针是你口袋里的那本通讯录上写着的地址,你可以随时改变它的内容,甚至擦除。而数组是你家门楣上钉着的地址,你家原来是“复兴路甲108号”,你绝对不能趁月黑天高,把它涂改为“唐宁街10号”。 

数组是“实”的地址,不能改变。当你和定义一个数组,则这个数组就得根据它在内存中的位置,得到一个地址,如上图中的“0x1A000000”。只要这个数组存在,那么它终生的地址就是这个值。 

指针是一个“虚”的地址,可以改变地址的值。当你定义一个指针变量,这个变量占用4个字节的内存,你可以往这4字节的内存写入任意一个值,该值被当成一个内存地址。比如,你可以写入上面的“0x1A000000,此时,指针p指向第一个元素。也可以改为“0x1A000003”,此时,指针p指向第二个元素。


参考:

A TUTORIAL ON POINTERS AND ARRAYS IN C


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