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C语言第十九弹---指针(三)

个人主页: 熬夜学编程的小林

💗系列专栏: 【C语言详解】 【数据结构详解】

指针

1、数组名的理解

2、使用指针访问数组

3、⼀维数组传参的本质

4、冒泡排序

5、二级指针

6、指针数组

7、指针数组模拟二维数组

总结


1、数组名的理解

在上⼀个章节我们在使用指针访问数组的内容时,有这样的代码:
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int *p = &arr[0];
这里我们使用  &arr[0] 的方式拿到了数组第⼀个元素的地址,但是其实数组名本来就是地址,而且
是数组首元素的地址,我们来做个测试。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("arr = %p\n", arr);return 0;
}
输出结果:
我们发现数组名和数组首元素的地址打印出的结果⼀模⼀样,数组名就是数组首元素(第⼀个元素)的地址。
这时候有同学会有疑问?数组名如果是数组首元素的地址,那下面的代码怎么理解呢?
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("%d\n", sizeof(arr));return 0;
}
输出的结果是:40,如果arr是数组首元素的地址,那输出应该的应该是4/8才对。
其实数组名就是数组首元素(第⼀个元素)的地址是对的,但是有两个例外:
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 ,取出的是整个数组的地址(整个数组的地址和数组首元素的地址是有区别的)
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。
这时有好奇的同学,再试⼀下这个代码:
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("arr = %p\n", arr);printf("&arr = %p\n", &arr);return 0;
}
三个打印结果⼀模⼀样,这时候又纳闷了,那arr和&arr有啥区别呢?
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };printf("&arr[0] = %p\n", &arr[0]);printf("&arr[0]+1 = %p\n", &arr[0]+1);printf("arr = %p\n", arr);printf("arr+1 = %p\n", arr+1);printf("&arr = %p\n", &arr);printf("&arr+1 = %p\n", &arr+1);return 0;
}
输出结果:
&arr[0] = 0136FAA0
&arr[0]+1 = 0136FAA4
arr = 0136FAA0
arr+1 = 0136FAA4
&arr = 0136FAA0
&arr+1 = 0136FAC8
这里我们发现&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,+1就是跳过⼀个元素。
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。 到这里uu们应该搞清楚数组名的意义了吧。
数组名是数组首元素的地址,但是有2个例外。

2、使用指针访问数组

有了前面知识的支持,再结合数组的特点,我们就可以很方便的使用指针访问数组了。
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};//输⼊int i = 0;int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//数组个数//输⼊int* p = arr;for(i=0; i<sz; i++){scanf("%d", p+i);//scanf输入的是地址,p+i是地址//scanf("%d", arr+i);//也可以这样写}//输出for(i=0; i<sz; i++){printf("%d ", *(p+i));}return 0;
}
这个代码搞明白后,我们再试⼀下,如果我们再分析⼀下,数组名arr是数组首元素的地址,可以赋值给p,其实数组名arr和p在这里是等价的。那我们可以使⽤arr[i]可以访问数组的元素,那p[i]是否也可以访问数组呢?
#include <stdio.h>
int main()
{int arr[10] = {0};//输⼊int i = 0;int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//输⼊int* p = arr;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]);//第18行}return 0;
}
在第18行的地方,将*(p+i)换成p[i]
也是能够正常打印的,所以 本质上p[i] 是等价于 *(p+i)。
同理 arr[i] 应该等价于 *(arr+i) ,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。

3、⼀维数组传参的本质

数组我们学过了,之前也讲了,数组是可以传递给函数的,这个小节我们讨论⼀下数组传参的本质。
首先从⼀个问题开始,我们之前都是在函数外部计算数组的元素个数,那我们可以把函数传给⼀个函数后,函数内部求数组的元素个数吗?
#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;
}
输出的结果:
我们发现在函数内部是没有正确获得数组的元素个数。
这就要学习数组传参的本质了,前面我们学习了: 数组名是数组首元素的地址 ;那么在数组传参
的时候,传递的是数组名,也就是说本质上 数组传参本质上传递的是数组首元素的地址。
所以函数形参的部分理论上应该 使用指针变量来接收收元素的地址。 那么在函数内部我们写
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)。 正是因为函
数的参数部分是本质是指针,所以在函数内部是没办法求的数组元素个数的。
void test(int arr[])//参数写成数组形式,本质上还是指针
{printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr)//参数写成指针形式
{printf("%d\n", sizeof(arr));//计算⼀个指针变量的⼤⼩
}
int main()
{int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};test(arr);return 0;
}
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。

4、冒泡排序

冒泡排序的核心思想就是: 两两相邻的元素进行比较
//方法1
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{int i = 0;for(i=0; i<sz-1; i++){int j = 0;for(j=0; j<sz-i-1; j++){if(arr[j] > arr[j+1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = tmp;}}}
}
int main()
{int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz);for(i=0; i<sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
//⽅法2 - 优化
void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数
{int i = 0;for(i=0; i<sz-1; i++){int flag = 1;//假设这⼀趟已经有序了int j = 0;for(j=0; j<sz-i-1; j++){if(arr[j] > arr[j+1]){flag = 0;//发⽣交换就说明,⽆序int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = tmp;}}if(flag == 1)//这⼀趟没交换就说明已经有序,后续⽆序排序了break;}
}
int main()
{int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6};int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz);for(i=0; i<sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

5、二级指针

指针变量也是变量,是变量就有地址,那 指针变量的地址存放 在哪⾥?
这就是 ⼆级指针
对于⼆级指针的运算有:
*ppa 通过对ppa中的地址进行解引用,这样找到的是 pa *ppa 其实访问的就是 pa .
int b = 20;
*ppa = &b;//等价于 pa = &b;
**ppa 先通过 *ppa 找到 pa ,然后对 pa 进行解引用操作: *pa ,那找到的是 a .
**ppa = 30;
//等价于*pa = 30;
//等价于a = 30;

6、指针数组

指针数组是指针还是数组?
我们类比⼀下,整型数组,是存放整型的数组,字符数组是存放字符的数组。
那指针数组呢?是存放指针的数组。
指针数组的每个元素都是用来存放地址(指针)的。
如下图:
指针数组的每个元素是地址,⼜可以指向⼀块区域。

7、指针数组模拟二维数组

#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,就可以存放在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]);}printf("\n");}
return 0;
}

parr[i]是访问parr数组的元素,parr[i]找到的数组元素指向了整型⼀维数组,parr[i][j]就是整型⼀维数组中的元素。
上述的代码模拟出⼆维数组的效果,实际上并非完全是⼆维数组,因为每⼀行并非是连续的。

总结


本篇博客就结束啦,谢谢大家的观看,如果公主少年们有好的建议可以留言喔,谢谢大家啦!

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