C语言——I /深入理解指针(二)

一、数组名的理解

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 
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;
}

C语言——I /深入理解指针(二)_第1张图片

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?

#include 
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
printf("%d\n", sizeof(arr));
return 0;
}

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。
这时有好奇的同学,再试⼀下这个代码:

#include 
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);
printf("&arr = %p\n", &arr);
return 0;
}

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?
 

#include 
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
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;
}

输出结果:
 

&arr[0] = 0077F820
&arr[0]+1 = 0077F824
arr = 0077F820
arr+1 = 0077F824
&arr = 0077F820
&arr+1 = 0077F848

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。
 

二、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 
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

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 
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

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。

三、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,那我们可以把函数传给⼀个函数后,函数内部求数组的元素个数吗?

#include 
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;
}

输出结果:

C语言——I /深入理解指针(二)_第2张图片

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本质上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[])//参数写成数组形式,本质上还是指针
{
printf("%d\n", sizeof(arr));
}
void test(int* arr)//参数写成指针形式
{
printf("%d\n", sizeof(arr));//计算⼀个指针变量的⼤⼩
}
int main()
{
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
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。

四、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1
void bubble_sort(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 j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

//⽅法2 - 优化
void bubble_sort(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[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}


五、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?
C语言——I /深入理解指针(二)_第3张图片

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;


六、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。
C语言——I /深入理解指针(二)_第4张图片

指针数组的每个元素都是⽤来存放地址(指针)的。
如下图:
C语言——I /深入理解指针(二)_第5张图片

指针数组的每个元素是地址,⼜可以指向⼀块区域

七、指针数组模拟⼆维数组
 

#include 
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;
}

C语言——I /深入理解指针(二)_第6张图片

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。

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