C 语言数组和指针

数组名是数组首元素的地址。很多情况下数组名字等价于一个指针,比如 ar[i]和*(ar+1)这两个表达式都是等价的。**argv 和 *argv[] 也是等价的。

数组和指针也有不同的地方,比如数组申请的长度是数组长度 * 数组类型字节数,而指针则只是一个指针占的大小。

下面4种原型都是等价的:

int sum(int *ar, int n);
int sum(int *, int);
int sum(int ar[], int n);
int sum(int [], int);

但是,在函数定义中不能省略参数名。下面两种形式的函数定义等价:

int sum(int *ar, int n)
{
    // 其他代码已省略
}
int sum(int ar[],
int n);
{
    //其他代码已省略
}

数组指针和指针数组

数组指针和指针数组这两个概念,以后面两个字定义了他是什么,前面两个字定义了他的内容。

一下例子中的 ap 和 pa 都指向一个 3*4 的 int 数组 int array_1[3][4]

数组指针

按照上面的理解方式,数组指针是一个指针,他的内容是数组,即数组指针是一个指向数组的指针。他又被称为行指针,即指针指向一个二维数组的行首。

定义方式:

int (*ap)[4];

数组指针的特性都是围绕他是一个指针的。

  • 可以用 ap 表示指针的地址
  • 可以使用 ap++ 指向数组的下一行,注意: ap+1 是在地址上增加了4 * sizeof(int) 即16个字节
  • 但是 ap 自己的实际长度是 sizeof(ap),一版是 int 的大小。

指针数组

按照定义的方式理解,指针数组是一个数组,他的内容是指针,即指针数组是一个装着指针的数组。二级指针 int **p 本质上也是一个指针数组。

定义方式:

int *pa[3];

指针数组的特性都是围绕他是一个数组的,所以指针能使用的 ++ 和 +1 操作他不能使用,他只能使用数组的操作,比如 pa[0] 是一个指针,值是 array_1[0],而 pa[1] 的值是 array_1[1]。当然 pa[0] 这样的指针是可以使用 ++ 和 +1 的,即 pa[0]+1 指向 array_1[0][1],也可以用数组表示法 pa[0][1] 表示 array_1[0][1]。

* 和 ++ 的优先级

注意: 自增(++)与自减(- -)运算符只能作用于变量,不能作用于常量和表达式。

* 和 ++ 同属于第二优先级,所以遵从从右向左结合的规则。

*p++ 等价于 *(p++)

*++p 等价于 *(++p)

++*p 等价于 ++(*p)

代码

/**
 * File Name: ptrArray_arrayPtr.c
 * Author: xupeng
 * Mail: xupeng@droi.com
 * Created Time: 2020年01月02日 星期四 20时15分58秒
 */

#include<stdio.h>

int main(void) {
    int i, j = 0;
    printf("size of int is %lu\n", sizeof(i));
    const char *pa[3] = {
        "THIS IS POINTER ARRAY",
        "this is pointer array",
        "this is test"
    };
    printf("begin print pointer array *pa[3]:\n");
    for (i=0;i<3;i++) {
        printf("*pa[%d]=%s\n", i, pa[i]);
    }

    int array_1[3][4] = {
        {1,12,13,14},
        {5,53,54,55},
        {9,94,95,96},
    };

    printf("\n");
    int *pa_i[3];
    for (i=0;i<3;i++) {
        pa_i[i] = array_1[i];
    }
    printf("begin print pointer array &pa_i[3]\n");
    for (i=0;i<3;i++) {
        printf("pa_i[%d]=%p, array_1[%d]=%p\n", i, pa_i[i], i, array_1[i]);
        for (j=0;j<4;j++) {
            printf("    *pa_i[%d]+%d=%d\n", i, j, pa_i[i][j]);
        }
    }
    for (i=0;i<3;i++) {
        printf("pa_i[%d]=%p, array_1[%d]=%p\n", i, pa_i[i], i, array_1[i]);
        for (j=0;j<4;j++) {
            printf("    *pa_i[%d]+%d=%d\n", i, j, *pa_i[i]++);
        }
    }
    printf("\n");

    int (*ap)[4] = array_1;
    ap = array_1;
    printf("begin print array pointer (*ap)[4]:\n");
    for (i=0;i<3;i++) {
        printf("(*ap)[%d]=%p, array_1[%d]=%p\n", i, ap, i, array_1[i]);
        for (j=0;j<4;j++) {
            printf("    (*ap)[%d]+%d=%d\n", i, j, (*ap)[j]);
        }
        ap++;
    }

    printf("\n");
    const char *cp = "world";
    printf("*cp=%c, addr=%p\n", *cp, cp);
    printf("*cp++=%c, ", *cp++);
    printf("cp addr=%p\n", cp);
    printf("*++cp=%c, ", *++cp);
    printf("cp addr=%p\n", cp);

    int *ip = &i;
    printf("*ip=%d, addr=%p\n", *ip, ip);
    printf("*ip++=%d, ", *ip++);
    printf("addr=%p\n", ip);
    printf("*++ip=%d, ", *++ip);
    printf("addr=%p\n", ip);
    ip = &i;
    printf("++*p=%d, addr=%p\n", ++*ip, ip);
}

输出结果:

size of int is 4
begin print pointer array *pa[3]:
*pa[0]=THIS IS POINTER ARRAY
*pa[1]=this is pointer array
*pa[2]=this is test

begin print pointer array &pa_i[3]
pa_i[0]=0x7ffc749ae830, array_1[0]=0x7ffc749ae830
    *pa_i[0]+0=1
    *pa_i[0]+1=12
    *pa_i[0]+2=13
    *pa_i[0]+3=14
pa_i[1]=0x7ffc749ae840, array_1[1]=0x7ffc749ae840
    *pa_i[1]+0=5
    *pa_i[1]+1=53
    *pa_i[1]+2=54
    *pa_i[1]+3=55
pa_i[2]=0x7ffc749ae850, array_1[2]=0x7ffc749ae850
    *pa_i[2]+0=9
    *pa_i[2]+1=94
    *pa_i[2]+2=95
    *pa_i[2]+3=96
pa_i[0]=0x7ffc749ae830, array_1[0]=0x7ffc749ae830
    *pa_i[0]+0=1
    *pa_i[0]+1=12
    *pa_i[0]+2=13
    *pa_i[0]+3=14
pa_i[1]=0x7ffc749ae840, array_1[1]=0x7ffc749ae840
    *pa_i[1]+0=5
    *pa_i[1]+1=53
    *pa_i[1]+2=54
    *pa_i[1]+3=55
pa_i[2]=0x7ffc749ae850, array_1[2]=0x7ffc749ae850
    *pa_i[2]+0=9
    *pa_i[2]+1=94
    *pa_i[2]+2=95
    *pa_i[2]+3=96

begin print array pointer (*ap)[4]:
(*ap)[0]=0x7ffc749ae830, array_1[0]=0x7ffc749ae830
    (*ap)[0]+0=1
    (*ap)[0]+1=12
    (*ap)[0]+2=13
    (*ap)[0]+3=14
(*ap)[1]=0x7ffc749ae840, array_1[1]=0x7ffc749ae840
    (*ap)[1]+0=5
    (*ap)[1]+1=53
    (*ap)[1]+2=54
    (*ap)[1]+3=55
(*ap)[2]=0x7ffc749ae850, array_1[2]=0x7ffc749ae850
    (*ap)[2]+0=9
    (*ap)[2]+1=94
    (*ap)[2]+2=95
    (*ap)[2]+3=96

*cp=w, addr=0x5611f3d18e67
*cp++=w, cp addr=0x5611f3d18e68
*++cp=r, cp addr=0x5611f3d18e69
*ip=3, addr=0x7ffebc51eff0
*ip++=3, addr=0x7ffebc51eff4
*++ip=-1135480704, addr=0x7ffebc51eff8
++*p=4, addr=0x7ffff67de110
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