【C语言】数 组与指针：深入理解 scanf 和数 组操作

• 在C语言中，数组和指针是两个非常重要且基础的概念。它们在程序中的许多地方被频繁使用，尤其是在处理数据输入输出时，指针与数组之间的关系尤为重要。在学习这部分内容时，很多新手可能会对指针和数组的操作产生困惑，特别是在使用 scanf 和 printf 函数时，涉及到指针偏移和地址操作。本篇文章将通过分析一个具体的C语言代码示例，详细讲解指针如何与数组交互，特别是如何通过指针访问和修改数组中的元素，同时重点解释为什么 scanf 使用的是数组元素的地址。 C语言

在这里插入图片描述

💯代码解析

我们首先来看一个实际的代码示例：

int main()
{
    int arr[10] = { 0 };  // 初始化数组 arr，所有元素默认为 0
    // 计算数组的元素个数
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  
    int* p = arr;  // p 指针指向数组 arr 的首地址
    int i = 0;

    // 输入 10 个整数
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        scanf("%d", p + i);  // 输入数据，存储到 arr[i]
    }

    // 输出 10 个整数
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", *(p + i));  // 输出数组中的值
    }

    return 0;
}

💯1. 数组和指针的基本关系

在C语言中，数组名本质上是数组首元素的地址。对比一下以下两种写法：

• arr：代表数组的首地址，即 &arr[0]。
• &arr[i]：表示数组中第 i 个元素的地址。

因此，arr 和 &arr[0] 实际上是同一个地址，指向数组的第一个元素。

同时，指针 p 被初始化为 arr，这意味着 p 指向 arr[0]。指针 p 本身存储的是数组 arr 的首元素地址。通过指针 p 和数组下标的关系，p + i 就是指向数组中第 i 个元素的地址，即 &arr[i]。

💯2. 为什么 scanf("%d", p + i) 中使用的是 p + i 而不是 &arr[i]

理解这个关键点之前，我们需要先回顾 scanf 的用法。scanf 的第二个参数需要是目标地址，因为 scanf 要根据这个地址将用户输入的数据存储到指定的内存位置。

在我们这个例子中：

• p 指向数组的首元素，p + i 就是数组中第 i 个元素的地址。
• 通过 scanf("%d", p + i)，程序会将用户输入的整数值存储到 arr[i] 中。

这就是 scanf 通过数组元素的地址来存储输入值的原理。

💯3. 解释 p + i 和 &arr[i] 的关系

我们知道，p + i 和 &arr[i] 是完全等价的，二者都指向数组中第 i 个元素的地址。

*(p + i) == arr[i]   // 解引用指针得到数组元素值

它们的主要区别在于：

• p + i 是通过指针 p 的偏移来获得 arr[i] 的地址。
• &arr[i] 直接表示数组中第 i 个元素的地址。

因此，使用 p + i 是等价的，只不过这里利用了指针运算来表示地址。

💯4. *(&arr[i]) 和 arr[i] 的区别

我提出的另一个问题是，为什么 scanf 中直接使用 &arr[i] 而不是 *(&arr[i])。我们可以理解如下：

• &arr[i] 表示 arr[i] 的地址，即 arr[i] 在内存中的位置。
• *(&arr[i]) 通过解引用地址得到的结果是 arr[i] 的值。

但是在 scanf 中，我们需要的是目标地址（即 &arr[i]），让 scanf 将输入的值存储到该地址。而 *(&arr[i]) 会解引用该地址，得到的是值，不适合用于 scanf 的参数。

💯5. 指针与数组的本质区别

数组和指针是非常紧密相关的，但它们在内存中的表现方式不同。数组名代表数组首元素的地址，而指针变量存储的是指向某个类型数据的地址。我们通过指针来遍历和操作数组中的元素，因为指针的偏移运算能够帮助我们轻松访问数组中的每个元素。

举个例子，假设你有一个数组 arr，arr[0] 是第一个元素，arr[1] 是第二个元素，以此类推。在数组名 arr 的基础上，通过偏移运算（例如 arr + 1）可以得到其他元素的地址。

arr + 1  // 相当于 &arr[1]

这种方式使得指针在操作数组时变得非常灵活，可以高效地访问数组中的元素。

💯6. 总结

在本篇文章中，我们深入探讨了指针和数组之间的关系，特别是如何利用指针操作数组，并详细分析了 scanf 如何通过指针访问数组元素的地址来修改数组中的值。

• arr[i] 和 p + i 实际上是等价的，二者都是指向数组中第 i 个元素的地址。
• 通过 scanf("%d", p + i)，程序会将用户输入的值存储到数组 arr[i] 中。
• 关键是要理解指针和数组地址的相互关系：数组名是地址，指针可以通过偏移来访问不同的元素。
• scanf 的第二个参数必须是地址，p + i 提供了数组中第 i 个元素的地址。

学习C语言是每个程序员成长道路上的一大步。C语言不仅为许多其他高级语言提供了基础，还帮助我们更深入地理解计算机如何工作。下面是一些建议，可以帮助你更好地学习C语言。首先，掌握C语言的基础非常重要。你需要理解变量的声明、数据类型的使用、常见的运算符（如算术运算符、关系运算符等）以及基本的输入输出函数（如printf和scanf）。这些是任何程序的构建模块，也是深入学习其他高级特性（如指针和内存管理）的基础。

其次，学习指针是C语言中的关键环节。指针是C语言强大功能的核心，它直接与内存操作相关。你需要理解指针的基本概念，如指针变量、指针与数组的关系、指针运算等。尤其是在处理动态内存分配、数组和字符串时，指针能够极大提升程序的性能和灵活性。通过动手实现一些指针相关的练习，逐步消除对指针的恐惧感。

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