C语言进阶教程（再论指针和数组 (1)）

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前言

本篇文章我们再来一起讨论指针和数组的使用，很多同学在一块都有比较大的欠缺，所以这里专门用一篇文章来进行讲解。

一、数组首元素的地址和数组的地址

在 C 语言中，数组的首元素的地址和数组本身的地址是有区别的。
数组是由一系列连续的元素组成的，可以将其视为相同数据类型的元素在内存中的连续存储空间。数组名代表了整个数组的首地址。
在C语言中，arr、&arr、&arr[0]都涉及数组的地址和指针的概念。

arr：arr是数组的名称，它代表整个数组的首地址。在大多数情况下，将数组名arr视为指向数组第一个元素的指针。由于数组元素在内存中是连续存储的，因此arr可以被隐式转换为指向首元素的指针。
&arr：&arr是取整个数组的地址的表达式。它返回的是数组的指针，指针类型为指向该数组的指针。这意味着&arr表示整个数组在内存中的位置。
&arr[0]：&arr[0]是取数组第一个元素的地址的表达式。也就是说，它返回的是数组中第一个元素的指针。与arr相同，&arr[0]也可以被视为指向首元素的指针。

下面是一个示例代码，展示了arr、&arr和&arr[0]的使用：

#include 

int main(void) {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    printf("arr: %p\n", arr);
    printf("&arr: %p\n", &arr);
    printf("&arr[0]: %p\n", &arr[0]);

    return 0;
}

输出结果示例：

arr: 0x7ffeed06b3b0
&arr: 0x7ffeed06b3b0
&arr[0]: 0x7ffeed06b3b0

在示例代码中，我们声明了一个包含5个整数的数组arr，并使用printf函数分别打印了arr、&arr和&arr[0]的地址。

注意到，arr、&arr和&arr[0]都打印出了相同的地址，即数组的首地址。这是因为数组在内存中是连续存储的，所以它们都代表了同一个地址，即数组的首地址。

二、数组名和指针常量一样吗

数组名和指针常量不是完全相同的东西，尽管它们在某些情况下可以具有相似的行为。

数组名：数组名不是指针常量。在大多数情况下，将数组名视为指向数组第一个元素的指针。这意味着数组名可以被隐式转换为指向首元素的指针。然而，数组名是一个常量表达式，它代表整个数组的首地址，并且不允许进行赋值操作。

指针常量：指针常量是一个具有固定值的指针，不能为其赋予新的地址值。指针常量在声明时被初始化，并且在其生命周期内不能更改。指针常量使用const关键字进行声明，表明指针指向的内存地址是常量，不可修改。

虽然数组名和指针常量在某些情况下可以互相替代使用，但它们是不同的概念。数组名代表整个数组的首地址，可以用作指针，但不具备指针常量的不可修改性质。指针常量是一个不可更改的指针，它指向一个固定的内存地址。

需要注意的是，虽然数组名和指针常量不同，但在很多上下文中，它们可以交替使用，例如作为函数参数、数组下标访问等。这是由于C语言在许多情况下会自动将数组名转换为指针，以便使用数组的元素。

三、数组名进行加1意义是什么结果又是什么

在这种情况下，arr + 1 的意义是将指针 arr 增加一个数组元素的大小，然后得到指向数组第二个元素的指针。结果是一个指向数组第二个元素的指针。

具体来说，假设 arr 是一个 int 类型的数组，每个 int 类型占用 4 个字节。那么，arr + 1 会使指针的值增加 4 个字节的偏移量，指向数组的下一个元素。

以下是一个示例代码，展示了 arr 和 arr + 1 的结果：

#include 

int main(void) {
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    printf("arr: %p\n", arr);
    printf("arr + 1: %p\n", arr + 1);

    return 0;
}

arr: 0x7ffeed06b3b0
arr + 1: 0x7ffeed06b3b4

易错点：

这里说了数组名可以当作指针常量，那么我们就不能对数组名进行自加操作。
这是一个错误的例子：

#include 

int main()
{
    int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int i = 0;

    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d\n", *arr++);
    }
    

    return 0;
}

总结

本篇文章就介绍到这里，下一篇文章我们继续讲解指针和数组的知识。