C语言--指针进阶1

回顾

指针的内容，我们在初级阶段已经有所涉及了，我们先来复习一下

1. 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
2. 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
3. 指针是有类型，指针的类型决定了指针的±整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
4. 指针的运算。(指针+整数，指针减整数，指针减指针等)。

下面，我们来继续探讨指针的高级主题。

字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char*。
看下面这段代码：

int main()
{
char ch = 'w';
char *pc = &ch;return 0;
}

这段代码我们很容易理解指针pc存放的就是字符w的地址
我们再来看一段代码：

int main()
{
char c = 'abcdef';
char *p = &c;return 0;
}

这时候p里面存放的是什么呢？是字符串abcdef的地址吗？其实不是的。
这里的指针p存放的其实是字符串首元素的地址。我们可以把这个字符串类比成一个数组，同样都是存放的首元素地址，那么二者又有什么不同呢？

char c="abcdef"              char arr[]="abcdef"
char *p=&c                   char *p=arr

区别在于，第一种表示的是常量字符串，是不能被修改的,而第二种的p指向的是数组的首元素，arr数组是可以被修改的。(如果我们令*p=‘w’,第一种情况程序就会崩掉，而第二种字符串就会被修改为wbcdef。为了防止第一种危险情况，我们可以加上const修饰)

const char c="abcdef"

我们来看一道剑指offer的题：

#include <stdio.h>
int main()
{
char str1[] = "hello bit.";
char str2[] = "hello bit.";
const char *str3 = "hello bit.";
const char *str4 = "hello bit.";
if(str1 ==str2)
printf("str1 and str2 are same\n");
else
printf("str1 and str2 are not same\n");
if(str3 ==str4)
printf("str3 and str4 are same\n");
else
printf("str3 and str4 are not same\n");
return 0;
}

运行结果如图1：

下面来解释原因：
str1和str2由于是两个完全不同的数组，所以所开辟的空间肯定不相同，首元素的地址肯定也不相同。而·str3和str4所指向的都是h的地址，所以两者存放的值肯定也相同。

指针数组

在前面的章节中我们讲过什么是指针数组，类比整型数组，整型数组存放的都是整型，那么指针数组存放的都是指针
举几个例子：

int* arr1[5]--整形指针数组
char* arr2[3]--字符指针数组

注意写法和接下来讲的数组指针的区别。

数组指针

数组指针本质上是一种指针,是一种指向数组的指针。
我们来看下面这两行代码

int *p1[10];
int (*p2)[10];

p1,p2分别表示什么呢？
p1是指针数组，而p2是数组指针，为什么 p2加了一个括号就变成指针了呢，这是因为[ ]的优先级要高于号的，所以必须加上（）来保证p先和结合*

&数组名和数组名的区别

我们常常说数组名指的是数组的首元素地址，那么取地址数组名又表示什么呢，我们放在编译器里来探究一下。

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

打印出来的结果如图2

我们发现，三种表示方式的结果是一样的。
我们先来总结一下数组名的含义：
在绝大部分情况下，数组名表示的是数组首元素的地址(如上述的代码所演示的情况)
但是也有两个例外
1,sizeof(arr) – sizeof内部单独放一个数组名的时候，数组名表示的是整个数组，计算得到的是数组总大小。
2,sizeof(arr) &arr – 这里的数字组表示的是整个数组，去除的是整个数组的地址，从地址的值来讲和数组首元素的地址是一样的，但是含义不一样。

那么这个含义不一样具体体现在哪里呢？
我们来对指针进行一些运算

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

运行结果如图3

我们来对运行结果分析一下，如图4

数组指针的使用

我们可以通过指针来访问数组

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

指针作为形参

我们先来看常规方法

void print(int arr[3][5], int r, int c)
{int i = 0;for (i = 0; i < r; i++){int j = 0;for (j = 0;j < c; j++){printf("%d", arr[i][j]);}printf("\n");}
}
int main()
{int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5, 2,3,4,5,6, 3,4,5,6,7 };print(arr, 3, 5);return 0;
}

打印结果如图5.
那么我们把形参的部分写成指针又该怎么写呢？
首先我们要知道二维数组的数组名也表示首元素地址，即第一行的地址,我们可以把二维数组的每一行看作一个整体，作为一个元素，相当于一维数组是二维数组的数组，所以首元素就是第一行,所以在函数传参的时候，传的是首元素地址，代码如下

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

我们对 ((arr+i)+j) 分析一下，如图6

练习

我们来看下面这种写法表示什么

int (*parr3[10])[5];

分析如下：
parr3是数组
而这个parr3数组中存放的是指针，该指针指向的又是数组。用文字可能不太好理解，我们用=来看图分析，如图7。

数组参数、指针参数

在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？

一维数组传参

void test(int arr[])
{}
void test(int arr[10])
{}
void test(int *arr)
{}
void test2(int *arr[20])
{}
void test2(int **arr)
{}
int main()
{
int arr[10] = {0};
int *arr2[20] = {0};
test(arr);
test2(arr2);
}

以上所有的形参写法都是可行的，我们来总结一下：
一维数组传参，形参可以是数组，也可以是指针的，当形参是指针的时候，要注意类型。

二维数组传参

//可行                                                //不可行
void test(int arr[3][5])                             void test(int arr[3][5])                             
{}                                                   {}
void test(int arr[][5])                              void test(int* arr[5])
{}                                                   {}
void test(int (*arr)[5])                             void test(int **arr)
{}                                                   {}
int main()
{
int arr[3][5] = {0};
test(arr);
}

总结：
二维数组传参，参数可以是指针，也可以是数组。如果是数组，行可以省略，但列不能省略,如果是指针，传过去的是第一行的地址，形参就应该是数组指针。

一级指针传参

看下面这段代码

#include <stdio.h>
void print(int *p, int sz)
{
int i = 0;
for(i=0; i<sz; i++)
{
printf("%d\n", *(p+i));
}
}
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int *p = arr;
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
//一级指针p，传给函数
print(p, sz);
return 0;
}

只要形参和实参类型相同即可，
那么当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

int a;
print(&a);int* pa=&a;
print(&a);int arr[10};
print(arr);

由此可见，函数能接受变量地址，指针，整型数组的数组名。

二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
printf("num = %d\n", **ptr);
}
int main()
{
int n = 10;
int*p = &n;
int **pp = &p;
test(pp);
test(&p);
return 0;
}

二级指针变量接受的就是一级指针变量的地址

那么当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

test(二级指针变量）;test(一级指针变量的地址);int *arr[10];
test(arr);