深入理解指针（c语言）

一、使用指针访问数组

可以使用指针来访问数组元素。例如，可以声明一个指针变量并将其指向数组的第一个元素，然后通过递增指针的方式来访问数组的其他元素：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr = arr; // 指针指向数组的第一个元素for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", *ptr); // 访问数组元素ptr++; // 指针递增，指向下一个元素}return 0;
}

• 输出结果：
  

二、数组名的理解

在C语言中，数组名有时代表数组中首元素的地址，有时代表整个数组，视情况而定。

1、数组首元素的地址

例1： 定义一个整型数组arr，可以用数组名arr表示数组的首地址，作为参数传递给函数：

#include<stdio.h>void printArray(int arr[], int size) 
{for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}int main() 
{int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};printArray(arr, 5);return 0;
}

• 输出结果：
  

这里，printArray函数的参数形式为int arr[]，实际上是将数组名arr作为指针常量传递给函数。

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例2： 用数组名访问数组中的元素：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int* ptr = arr;printf("%d\n", *ptr);    // 输出1ptr++;printf("%d\n", *ptr);    // 输出2return 0;
}

• 输出结果：
  

这里，arr和ptr都指向数组的第一个元素，可以通过指针操作来访问数组的元素。

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2、整个数组

例1： 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）：

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int size = sizeof(arr);printf("%d\n", size);return 0;
}

• 输出结果：
  
  例2： &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）

#include<stdio.h>
int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };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：
  
  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20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。

除了这两个例子之外，其他任何地⽅使⽤数组名都表⽰⾸元素的地址。

三、一维数组传参的本质

在C语言中，一维数组传参时，实际上传递的是数组的首地址，也就是数组名。函数可以通过修改传入的数组来修改实际的数据。

#include<stdio.h>void modifyArray(int arr[], int size) 
{for (int i = 0; i < size; i++) {arr[i] *= 2; // 修改数组元素}
}int main() 
{int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};modifyArray(arr, 5); // 传递数组名作为参数for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", arr[i]); // 输出修改后的数组}return 0;
}

• 输出结果：
  

四、冒泡排序

冒泡排序是一种基本的排序算法，通过多次比较和交换来实现。算法的核心思想是从数组的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置。

#include<stdio.h>void bubbleSort(int arr[], int size) 
{for (int i = 0; i < size - 1; i++) {for (int j = 0; j < size - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}
}int main() 
{int arr[5] = {5, 4, 3, 2, 1};bubbleSort(arr, 5);for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

• 输出结果：
  

五、二级指针

二级指针是指向指针的指针。通过使用二级指针，可以在函数中修改指针的值，间接修改指针指向的变量。

#include<stdio.h>void changeValue(int **ptr) 
{int newValue = 10;*ptr = &newValue; // 修改二级指针指向的变量
}int main() 
{int value = 5;int *ptr = &value;changeValue(&ptr); // 传递二级指针作为参数printf("%d", *ptr); // 输出修改后的值return 0;
}

• 输出结果：
  

六、指针数组

指针数组是一个数组，其中的每个元素都是指针。通过指针数组，可以存储多个指针，并进行相应的操作。

#include<stdio.h>int main() 
{int a = 1, b = 2, c = 3;int *ptrArray[3]; // 声明指针数组ptrArray[0] = &a; // 将指针赋值给数组元素ptrArray[1] = &b;ptrArray[2] = &c;for (int i = 0; i < 3; i++) {printf("%d ", *ptrArray[i]); // 输出数组元素指向的值}return 0;
}

• 输出结果：