指针！！C语言(第二篇）

目录

一. 数组名的理解

二. 一维数组传参的本质

三. 冒泡排序法

四. 二级指针与指针数组

五. 字符指针变量与数组指针

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一. 数组名的理解

在我们对指针有了初步的理解之外，今天我们来掌握一些新的知识就是数组与指针，第一个对数组名的了解，我们先来看一段代码：

int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };int* p = &arr[0];//取出arr数组中第一个元素的地址printf("&arr[0]=%p\n", &arr[0]);return 0;
}

在上面的代码中我们可以看到我们取出了arr数组中的第一个元素的地址，并将其打印出来，而在在之前的知识中我们也提到过，其实数组名就是数组首元素的地址，为了验证这个结论的正确性，我们看下面一张图片：

从图我们可以看出来，&arr[0]和arr的地址是一样的，所以说明数组名的地址就是数组首元素的地址，但是还是有两个例外的，比如说sizeof（arr），计算的并不是首元素的字节，而是整个数组的字节，再比如&数组名，取出的是也整个数组。我们插入一段代码来看看具体的情况：

int main()
{int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };int* p1 = &arr[0];int* p2 = arr;int* p3 = &arr;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;
}

从上面的代码中我们可以更直观的感受arr和&arr的区别，arr+1移动了4个字节，而&arr+1移动了20个字节，也就是移动了一整个数组，这就是arr和&arr最本质的区别。 

使用指针打印数组：

在学习上面的知识之后，我们可以试着用指针打印出数组：

int main()
{int arr[5] = { 0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int* p = &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;}

我们再试一下，如果我们再分析⼀下，&arr[0]是数组元素的地址，可以赋值 给p，其实&arr[0]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？

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。

二. 一维数组传参的本质

然后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，那我们可以把数组传给⼀个函 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;
}

打印出的如果可能会让我们抓不着头脑，到底是为什么呢？这里也为大家解释一下，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首元素的地址。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。所以数组在传参的时候也是可以直接出传入指针的。eg：int* arr。

三. 冒泡排序法

学习了上面的知识之后我们来练习一个题目，要求就是在数组中输出一些乱序数字，最终可以升序排列出来。下面给出大家一张图片说明：

代码如下：

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

上面的代码详细的展示了整个冒泡排序法的过程，对应了上面的图片解释，另外加上了一个int flag=1；就是说如果我们输入直接是有序的，那就没有没有必要再去排一遍，所以我们在if里面增加一个条件，如果需要发生交换就将flag置为0。如果flag=1，就说明这一趟已经有序了，进行下一趟排序。大家也可以自己动手操作一下。

四. 二级指针与指针数组

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。

eg：int a = 10；

        int* p = &a；

        int**pa = &p；→将p的地址存放在二级指针pa中。同时解引用**pa就是找到a的值。

指针数组：

顾名思义就是指存放指针的数组，也就是说数组的每个元素其实是指针类型。指针数组的每个元素都是用来存放地址（指针）的。

使用指针数组模拟二维数组： 

 

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

pa[i]是访问pa数组的元素， pa[i]找到的数组元素指向了整型一维数组 ，pa[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。

五. 字符指针变量与数组指针

我们可以想到指针变量可以是整型的，就会有字符型的，即char*：

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

同时也可以：

int main()
{const char* pstr = "hello bit.";printf("%s\n", pstr);return 0;
}

在这个代码中我们可以想想是不是把hello bit完全放入指针pstr中呢？代码 const char* pstr = "hello bit."; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放 到字符指针 pstr 里了，但其实本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了pstr中。下面我们来练习一道与字符相关的习题：

#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");elseprintf("str1 and str2 are not same\n");if(str3 ==str4)printf("str3 and str4 are same\n");elseprintf("str3 and str4 are not same\n");return 0;
}
1

 

这里str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域， 当 几个指针指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存 。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。

 

数组指针：

前面我们说 指针数组 ，指的是数组，那么 数组指针 指的是什么呢？数组指针 指向数组的指针，也即是指针变量。

• 整形指针变量： int * pa; 存放的是整形变量的地址，能够指向整形数据的指针。

• 浮点型指针变量： float * pf; 存放浮点型变量的地址，能够指向浮点型数据的指针。

所以数组指针存放的应该是数组的地址，能够指向数组的指针变量 。

下面我们来思考一下：1.  int *p1[ 10 ];      2.  int (*p2)[ 10 ];p1和p2分别代表什么？在这里就给大家区分一下， p先和*结合，说明p是一个指针变量 ，然后指针指向的是一个大小为10个整型的数组。所以p是 一个指针，指向一个数组，叫数组指针。

这里要注意：[]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。

数组指针变量怎么初始化 ：

数组指针变量是用来存放 数组地址的 ，那怎么获得数组的地址呢？就是我们之前学习的 &数组名 。

1. int arr[ 10 ] = { 0 };

2. &arr;//得到的就是数组的地址

如果要存放个数组的地址，就得存放在数组指针变量中，如下：

int(*p)[10] = &arr;