【重拾C语言】七、指针（二）指针与数组（用指针标识数组、多维数组与指针、数组指针与指针数组）

Qomolangma

发布于 2024-07-30 08:51:11

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发布于 2024-07-30 08:51:11

文章被收录于专栏：C语言深度学习

前言

在C语言中，指针和数组之间存在着密切的关系，指针可以用来标识和操作数组元素

数组名是数组的首地址，即a[0]的地址(常量)；

指针的值也是一个地址（变量）

如果一个指针p指向数组a的首地址（即指向a[0]），则p与a表示的是同一个对象。

int a[10]; int *p=a; //int *p=&a[0];

七、指针

7.1~3 指针与变量、指针操作、指向指针的指针

【重拾C语言】七、指针（一）指针与变量、指针操作、指向指针的指针-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133690334?spm=1001.2014.3001.5501

7.4 指针与数组

7.4.1 用指针标识数组

可以使用指针来标识数组元素。通过将数组名转换为指针，可以通过指针来访问数组中的元素。

数组名是指针(常量)，指针也是数组

int  a[5];
int  *p
p=a;     // 也可写成 p=&a[0]

访问数组a的第i个元素，如下操作等价

a[i]
*(a+i)
*(p+i) 
p[i]

7.4.2 应注意的问题

a. 数组名是指针常量

数组名实际上是指向数组首元素的指针常量，它存储了数组的起始地址。由于数组名是常量，因此不能对其进行赋值操作。

指针变量可以参与运算
虽然数组名也是指针，但对数组名却不能这样，因为数组名是指针常量
对数组变量a的增1运算“a++”是非法的

b. 指针变量的当前值

指针变量的当前值是指针所指向的内存地址。指针变量存储了一个地址值，该地址指向内存中的某个位置。通过解引用指针，可以访问或修改指针所指向地址处存储的值。

c. 数组超界

数组超界指的是访问数组元素时超过了数组的有效索引范围。当我们访问数组时，应该确保索引值在合法范围内，即大于等于0且小于数组长度。如果超出了数组的有效索引范围，将会导致未定义的行为，可能会访问到未知的内存区域，从而引发错误或崩溃。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *ptr = arr;  // 数组名作为指针常量

    // 使用指针算术访问数组元素
    printf("数组元素：\n");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("arr[%d] = %d\n", i, *(ptr + i));  // 指针变量的当前值
    }

    // 超出数组界限
    printf("\n尝试访问数组边界之外的元素：\n");
    printf("arr[5] = %d\n", *(ptr + 5));  // 访问第6个元素

    return 0;
}

7.4.3 多维数组与指针

指针可以用于处理多维数组：多维数组在内存中以连续的方式存储，可以通过指针来依次访问数组中的元素。

以 int 类型二维数组为例：

int arr[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

可以使用指针来表示这个二维数组。对于二维数组，我们需要使用指向数组的指针，即指向一维数组的指针。可以定义一个指针变量，并让它指向二维数组的首地址：

int (*ptr)[4];  // 指向一维数组的指针
ptr = arr;      // 指向二维数组的首地址

使用指针来访问二维数组及其元素。通过逐层解引用指针，我们可以访问每个元素：

// 访问二维数组的元素
int element = ptr[1][2];  // 访问第2行第3列的元素，值为7

// 或者使用指针算术运算来访问元素
int element = *(*(ptr + 1) + 2);  // 与上面的访问方式等效，值为7

ptr[1][2]表示访问第2行第3列的元素
*(ptr + 1) + 2表示访问第2行第3列的元素地址
*(*(ptr + 1) + 2)表示访问第2行第3列的元素值

7.4.4 指针数组

a. 指针数组

指针数组是指一个数组，其中的每个元素都是指针类型。换句话说，指针数组是一个存储指针的数组。每个指针可以指向不同的对象或变量。

指针数组的声明形式为type *arrayName[size]，其中type是指针指向的数据类型，arrayName是数组的名称，size是数组的大小。

int *ptrArray[5];  // 声明一个包含5个指针的指针数组

b. 数组指针

数组指针是指一个指针，它指向一个数组。换句话说，数组指针是一个指向数组的指针变量。指向的数组的元素类型是固定的。

数组指针的声明形式为type (*ptrName)[size]，其中type是指针指向的数据类型，ptrName是指针变量的名称，size是数组的大小。如上述int (*ptr)[4]：

int (*ptr)[4];  // 声明一个指向包含4个int类型元素的数组的指针

c. 对比总结

指针数组是一个数组，其中的每个元素都是指针类型。
数组指针是一个指针，它指向一个数组。
指针数组的元素可以指向不同类型的对象或变量，而数组指针指向的数组的元素类型是固定的。
指针数组的大小是数组的大小，而数组指针指向的数组的大小是指针指向的数组的大小。

#include <stdio.h>

int main() {
    int arr[3] = {1, 2, 3};
    int* ptr_arr[3];  // 指针数组，每个元素是一个指向整数的指针
    int (*ptr)[3];    // 数组指针，指向一个包含3个整数的数组

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        ptr_arr[i] = &arr[i];  // 指针数组中的每个元素指向数组arr的对应元素
    }

    ptr = &arr;  // 数组指针指向数组arr的起始地址

    // 通过指针数组访问数组元素
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("%p ", ptr_arr[i]);
        printf("%d\n", *ptr_arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 通过数组指针访问数组元素
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        printf("%p ", ptr[i]);      // 指针的地址值
        printf("%d ", (*ptr)[i]);
        printf("%p\n", &(*ptr)[i]); // 第i个元素的地址
    }
    printf("\n");

    return 0;
}