c语言：指针与数组

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使用指针访问数组

使用第一个元素获取数组首地址

使用数组名获取数组首地址

使用指针访问数组等价于下标访问

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使用指针访问数组

指针类型的加减运算可以使指针内保存的首地址移动。指针类型加n后。首地址向后移动 n * 步长 字节。

指针类型减n后。首地址向前移动 n * 步长 字节。

步长为指针所指向的类型所占空间大小。例如：

int *p = (int *)100;

p + 1，结果为首地址向后移动sizeof(int)字节，即104。p - 1，结果为首地址向前移动sizeof(int)字节，即96。

因此，指针加减运算对于访问在内存中连续排布的数据对象非常方便。

而数组这种数据对象，每个元素在内存中一定是连续排布的。下面，我们来探究怎样使用指针访问数组。

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使用第一个元素获取数组首地址

 既然数组元素在内存中的存储可以保证是连续的，那么第一个元素的首地址，就是整个数组的首地址。我们可以使用取地址运算符&，获取第一个元素的首地址和空间大小，即获取一个 int * 类型的指针。

 int *p = &arr[0];   // 从第1个元素获取数组首地址

p;      // 指向第1个元素

p + 1; // 指向第2个元素

p + 2; // 指向第3个元素

p + 3; // 指向第4个元素

p + 4; // 指向第5个元素

通过取值运算符*，可以使用指针中的首地址和空间大小访问或修改目标数据对象。 

 

注意，表达式 p + 1 必须先被括号包裹，再使用取值运算符*。这是因为取值运算符*的优先级高于算术运算符。

我们需要先让首地址移动，再进行取值操作。

若不使用括号， *p 会先被取值，之后值再被加1。

不使用括号：

*p 的值为111， *p + 1 的结果为112。

使用括号：

(p + 1) 使得首地址移动到第二个元素， *(p + 1) 得到结果为222。

 

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使用数组名获取数组首地址

有没有更方便地获取数组首地址的办法呢？

有的，可以通过数组名获取首地址。 

&arr[0] 的结果为一个指向数组第一个元素的指针，其值6814140为第一个元素的首地址，而数组名 arr 的值居然也是首地址。

既然值一样了，那么我们继续探究它们的类型是否一样呢？我们知道，不同数据类型的指针是不能直接相互赋值的。我们可以通过这个办法，试试看数组名是否是一个 int * 类型。

 

编译可以通过，并且成功地访问了数组中各个元素的值。那么，你自然会认为数组名的类型就是一个指向元素的指针了。

为了验证这个猜想，我们使用sizeof测量一下数组名的大小，如果数组名是一个指针，那么它的大小在

32位程序下为4，在64位程序下为8。

示例中使用32位进行编译。

arr 的大小为20。

p 的大小为8。

arr + 1 的大小为8。

p 是一个指针大小为4是理所当然的。

但是 arr 的大小为20，那么 arr 应该不是一个指针类型才对，但是它却又可以成功赋值给 int * 。而 arr + 1 的大小却又为4。

这是为什么呢？

规则：设数组元素类型为T。

T arr[5]; // 以T为元素数组arr

T *p; // 指向T的指针

类型为“以T为元素的数组arr”与“指向T的指针p”之间存在密切的关系。

当数组名arr出现在一个表达式当中，数组名arr将会被转换为指向数组第一个元素的指针。但是，这个规则有两个例外：

1. 对数组名arr使用sizeof时。
2. 对数组名arr使用&时。

也就是说，数组名arr的类型其实是 int [5] ，因此 sizeof(arr) 的结果才会是20。

数组名arr出现在表达式 int *p = arr 中，会被转换为指向数组第一个元素的指针，即 int [5] 转为 int * 类型。之后进行赋值运算。

arr + 1 也是一个表达式，数组名 arr 被转换为 int * 类型，进行加法运算后，仍然为 int * 类型。

 

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使用指针访问数组等价于下标访问

 

现在我们学会了访问数组元素的两种办法：

1. 数组名[下标]
2. *(数组名 + 偏移量)

其中，偏移量就是指针指向的地址与数组首地址之间相差几个元素。访问第2个元素：

1. 数组名[1]

2. *(数组名 + 1)

事实上，这两种形式是等价的。

中括号 [] ，被称作下标运算符，它的优先级高于一切其他运算符。通常的形式为：

A[k]

而表达式运算时，最终会将下标运算符展开为：

*(A + k)

我们可以做一个小测试，验证这个规则

arr[2] 展开为 *(arr + 2) 。

2[arr] 展开为 *(2 + arr) 。

因此，使用指针访问数组等价于下标访问。