指针与数组(2)

本章主要整理归纳指针数组、数组指针、数组下标、多维数组的概念

链接上回:指针与数组(1)

#include <stdio.h>
int main(void){
  int a[6] = {1,2,3,4,5,6};
  int *p = a;
  int *q = &a;
  printf("%d\n",a);
  printf("%d\n",p);
  printf("%d\n",q);
  return(0);
}

上一回,提到了指针变量int *q = &achar *q = &a,甚至int (*q)[6] = &a有什么关联与区别?
以及a+1 p+1 q+1 &a+1输出结果的区别?
在此之前需要先去了解int (*q)[6]这个指针变量q的定义 :

这里 q的是一个指针变量,指向一个长度是6int类型数组,它是数组的指针,即:数组指针


指针数组与数组指针

指针数组:首先它是一个数组。数组的元素都是指针。它是“存储指针的数组”的简称。
数组指针:首先它是一个指针。它指向一个数组。它是“指向数组的指针”的简称。

例:
int *p1[10] //它是指针数组。(因为[]的优先级比*高,p1先与[]结合,构成一个数组的定义)
int (*p2)[10] //它是数组指针。(括号的优先级较高,*p2构成一个指针的定义) 它指向一个包含10int型数据的数组。
int (*p)[10][5] //则p指向一个int型的二维数组。
【规律:数组指针,把定义中括号内的指针看成是一个普通的字母,则其表示的就是 数组指针所指的对象类型】


Now,开始分析指针变量int *q = &achar *q = &aint (*q)[6] = &a

首先指针变量int *q = &achar *q = &a,甚至int (*q)[6] = &a的值都是一样的,都是&a[0]的地址值,区别在于他们执行q+1时的不同处。

注意:指针(地址)与常数相加减,不是简单地算术运算,而是以当前指针指向的对象的存储长度为单位来计算的。
即:指向的地址+常数*(指向的对象的存储长度)

上一次就提到过指针的加减,所以:

  • int *q = &a 执行q+1越过的位置是:&a[0]+1*sizeof(int) 移动 4个字节
  • char *q = &a 执行q+1越过的位置是:&a[0]+1*sizeof(char)移动 1个字节
  • int (*q)[6] = &a 执行q+1越过的位置是:&a[0]+1*sizeof(int[6])移动 24个字节

数组下标

在C语言中,根据定义,表达式 e1[e2] 准确地对应于表达式*((e1)+(e2))。因此,要求表达式e1[e2] 的其中一个操作数是指针,另一个操作数是整数。且这两个操作数的顺序可以颠倒。
故:int a[6] = {1,2,3,4,5,6};a[4]等同于 4[a]等同于*(a+4) 都为5
编译器把所有的e1[e2]表达式转换成 *((e1)+(e2))。 所以,以下标的形式访问在本质上与以指针的形式访问没有区别,只是写法上不同罢了

多维数组

  • 二维数组a[i][j]编译器总是将二维数组看成是一个一维数组,而一维数组的每个元素又都是一个数组。
  • 多维数组定义的下标从前到后可以看做是最宏观的维到最微观的维。
    例:三维数组 a[i][j][k] 可理解为 共有 i 个大组,每个大组里有 j 个小组,每个小组里有k个元素。
    a是一个指针常量,指向三维数组的首元素地址,其值为&a[0][0][0]
    &a+1 为整个三维数组后面的第一个位置。(偏移整个三维数组的长度)
    a+1 为第二个大组的首位置处(偏移一个大组的长度)

a[0] 表示为三维数组的 i 个大组中的第一个大组,其值与 &a[0][0][0]的值相同。
&a[0]+1 为第二个大组的首位置处(偏移一个大组的长度)
a[0]+1 为第一个大组中第二个小组的首位置处(a[0]可看做是一个二维数组名,故其代表的是第一个小组的首地址)(偏移一个小组的长度)
a[0][0] 表示为第一个大组中的第一个小组(可看做一个一维数组),其值与 &a[0][0][0] 的值相同。
&a[0][0]+1 为第一个大组中第二个小组的首位置处(偏移一个小组的长度)
a[0][0]+1为第一个大组中第一个小组的第二个元素位置处(偏移一个元素的长度)
a[0][0][0]表示为第一个大组中的第一个小组中的第一个元素。其值为&a[0][0][0]a[0][0][0]+1为首元素值加1。(因为a[0][0][0]为元素值而不是地址)

举个例子:

#include <stdio.h>
int main(void){
  int a[2][2][2] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
  int *p = a;
  int *q = &a[0][0][0];
  int *i = &(*(*(*(a+0)+0)+0));
  printf("%d\n",i);
  return(0);
}

三维数组a[2][2][2]可以展开写作{1,2,3,4,5,6,7,8}也能写作{{{1,2},{3,4}},{{5,6},{7,8}}},首先明确下面两个要素

1.编译器把所有的e1[e2]表达式转换成 *((e1)+(e2))
2.a表示为整个三维数组,其值为&a[0][0][0]
因此 a 可以看做是 &a[0][0][0]&a[0][0][0]可以看做是&(*(*(*(a+0)+0)+0))的简写即:&(***a),所以pqi的值一样,含义也一样都是一个指针变量,指向的是一个int类型数据的地址,即三维数组a的首元素地址。

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