深入理解指针(3)

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> #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？

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。

再试⼀下这个代码：

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？

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。

到这里大家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]);     //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));     }     return 0; } #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));     }     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]);     }     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，那我们可以把数组传给⼀个函 数后，函数内部求数组的元素个数吗？

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，上个小节我们学习了：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。

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; }

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。

方法二

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。 

整型数组和字符数组

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数组的画图演示

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。