本章重点
- 字符指针
- 数组指针
- 指针数组
- 数组传参和指针传参
先回顾一下指针的概念有哪些？
- 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。
- 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。
- 指针是有类型，指针的类型决定了指针的+-整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。
- 指针的运算。
一、字符指针
在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char*
#include<stdio.h> int main() { char ch = 'w'; char* pc = &ch; *pc = 'w'; return 0; }
还有一种使用方式如下：
int main() { char arr[] = "hello world.";//这里我们知道arr是首元素地址，也就是字符'h'的地址 //[h e l l o w o r l d \0] char* pstr = "hello world.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？ //不是，这里指针变量pstr的值是字符'h'的地址 //常量字符串 - 不可以被修改 const char* pstr = "hello world.";//最优写法 printf("%s\n", pstr); printf("%c\n", *pstr); return 0; }
运行结果：
这里不是把字符串 hello world. 放到字符指针 pstr 里了，本质是把字符串 hello world. 首字符的 地址放到了pstr中。上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中。
接下来，我们看一个面试题
#include <stdio.h> int main() { char str1[] = "hello world."; char str2[] = "hello world."; const char* str3 = "hello world."; const char* str4 = "hello world."; if (str1 == str2) printf("str1 and str2 are same\n"); else printf("str1 and str2 are not same\n"); if (str3 == str4) printf("str3 and str4 are same\n"); else printf("str3 and str4 are not same\n"); return 0; }
第一个if语句尝试比较str1和str2。由于str1和str2都是字符数组，在C语言中，数组的名字代表数组的起始地址。因此，这里实际上比较的是str1和str2的内存地址，而不是它们包含的字符串内容。即使两个数组包含相同的字符串内容，它们在内存中通常是分开存储的，所以这个条件会输出：
第二个if语句尝试比较str3和str4。由于str3和str4都是指向常量字符的指针，它们实际上指向相同的内存地址，这是因为编译器通常会优化常量字符串的存储，使得它们共享相同的内存空间。所以，这个条件会输出：
总结：str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域，当几个指针 指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会 开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4相同。
二、指针数组：指针数组是一个存放指针的数组
#include <stdio.h> /* 整型数组 - 存放整型的数组 字符数组 - 存放字符的数组 指针数组 - 存放指针的数组 */ int main() { int arr[] = { 1,2,3,4,5 };//存放了5个整型数据的整型数组 char str[] = { 'a','b','c','d','e' };//存放了5个字符数据的字符数组 //指针数组是一个存放指针的数组 int* arr1[10]; //整形指针的数组 char* arr2[4]; //一级字符指针的数组 char** arr3[5];//二级字符指针的数组 return 0; }
使用指针数组模拟实现二维数组
//使用指针数组模拟实现二维数组 #include <stdio.h> int main() { int arr1[] = { 1,2,3,4,5 }; int arr2[] = { 2,3,4,5,6 }; int arr3[] = { 3,4,5,6,7 }; //arr就是一个存放了3个指针的指针数组 int* arr[3] = { arr1,arr2,arr3 }; int i = 0; for (i = 0; i < 3; i++) { //arr[i];//这个就拿到了arr1、arr2、arr3，也就是每个数组的首地址 int j = 0; for (j = 0; j < 5; j++) { printf("%d ",arr[i][j]); } printf("\n"); } return 0; }
运行结果：
三、数组指针
1、数组指针的定义
数组指针是指针？还是数组？
答案是：指针。
我们已经熟悉：
整形指针： int *p; 能够指向整形数据的指针，存放整型变量的地址叫做整型指针。
浮点型指针： float *pf; 能够指向浮点型数据的指针，存放浮点型变量的地址叫做浮点型指针。
那数组指针应该是：能够指向数组的指针，存放的是数组的地址。
下面代码哪个是数组指针？
解释：
int *p1[10]；
解释：p1先和[10]结合，说明p1是一个数组，然后数组的类型是int *，所以p1是一个存放10个整型变量的地址(指针)的指针数组。
int (*p2)[10];
解释：p2先和*结合，说明p是一个指针变量，然后指着指向的是一个大小为10个整型的数组。所以p2是一个指针变量，指向一个数组，叫数组指针。
这里要注意：[ ]的优先级要高于*号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。
2、&数组名VS数组名
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
arr 和 &arr 分别是啥？
我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。
那&arr数组名到底是啥？
我们看一段代码：
可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。 难道两个是一样的吗？？？
我们再来看一段代码：
根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。
实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。
本例中 &arr 的类型是： int(*)[10] ，是一种数组指针类型
数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以 &arr+1 相对于 &arr 的差值是40.
3、数组指针的使用
那数组指针是怎么使用的呢？
既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。
看代码：
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 }; int(*p)[10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p //但是我们一般很少这样写代码 return 0; }
一个数组指针的使用：
#include <stdio.h> //二维数组传参，形参是数组的形式 void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col) { int i = 0; for (i = 0; i < row; i++) { int j = 0; for (j = 0; j < col; j++) { printf("%d ", arr[i][j]); } printf("\n"); } } //二维数组传参，形参是指针的形式 void print_arr2(int(*arr)[5], int row, int col) { int i = 0; for (i = 0; i < row; i++) { int j = 0; for (j = 0; j < col; j++) { //printf("%d ", arr[i][j]); printf("%d ", *(*(arr + i) + j)); } printf("\n"); } } int main() { int arr[3][5] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; print_arr1(arr, 3, 5); //数组名arr，表示首元素的地址 //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行 //所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址，是一维数组的地址 //可以数组指针来接收 print_arr2(arr, 3, 5); return 0; }
总结：
- 一维数组传参，形参可以是数组（本质也是指针），也可以是指针。
- 二维数组参数，形参可以是数组，也可以是数组指针。
- 数组指针：是指针，是指向数组的指针
- 指针数组：是数组，是存放指针的数组
学了指针数组和数组指针我们来一起回顾并看看下面代码的意思：
int arr[5]; int* parr1[10]; int(*parr2)[10]; int(*parr3[10])[5];
- int arr[5]：这是一个包含5个整数元素的一维数组。数组名为"arr"，它可以存储5个整数值。
- int* parr1[10]：parr1先和[10]结合，说明parr1是一个数组，每个元素的类型都是整型指针int*，这是一个包含10个指向整数的指针元素的一维数组。数组名为"parr1"，它可以存储10个指向整数的指针。
- int(*parr2)[10]：parr2先和*结合，说明parr2是一个指针，指针的类型是数组指针int(*)[10]，这是一个指向包含10个整数元素的一维数组的指针。指针名为"parr2"，它指向一个包含10个整数元素的数组。
- int(*parr3[10])[5]：parr3先和[10]结合，说明parr3是一个包含10个元素的数组，每个元素的类型都是数组指针int(*)[5]，即包含了5个元素的数组指针。这是一个包含10个指向包含5个整数元素的一维数组的指针元素的一维数组。数组名为"parr3"，它可以存储10个指向包含5个整数元素的数组的指针。
四、数组参数、指针参数
在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？
1、一维数组传参
#include <stdio.h> void test(int arr[])//ok? ok {} void test(int arr[10])//ok? ok {} void test(int* arr)//ok? ok {} void test2(int* arr[20])//ok? ok {} void test2(int** arr)//ok? ok {} int main() { int arr[10] = { 0 }; int* arr2[20] = { 0 }; test(arr); test2(arr2); }
- void test(int arr[]) ：这是一个接受数组作为参数的函数。arr[]的写法其实是一种语法糖，等同于int* arr，因此这里的参数arr实际上是一个指向int类型的指针。
- void test(int arr[10]) ：这也是一个接受数组作为参数的函数。在C语言中，声明中的数组大小并不会影响函数参数的接受方式，它仍然是一个指向int类型的指针。
- void test(int* arr) ：这是一个接受指针作为参数的函数。参数arr是一个指向int类型的指针，可以传递单个int变量的地址，或者传递一个数组的首地址。
- void test2(int* arr[20])： 这是一个接受指针数组作为参数的函数。参数arr是一个包含20个指向int类型的指针元素的数组，可以传递一个指针数组给该函数。
- void test2(int** arr) ：这也是一个接受指针作为参数的函数。参数arr是一个指向指针的指针，可以传递一个指向int类型的指针的指针给该函数。
2、二维数组传参
void test(int arr[3][5])//ok？ ok {} void test(int arr[][])//ok？ no {} void test(int arr[][5])//ok？ ok {} void test(int* arr)//ok？ no {} void test(int* arr[5])//ok？ no {} void test(int(*arr)[5])//ok？ ok {} void test(int** arr)//ok？ no {} int main() { int arr[3][5] = { 0 }; test(arr); }
- void test(int arr[3][5])： 这是一个接受二维数组作为参数的函数。参数 arr 是一个大小为 3x5（3行5列）的二维整数数组。
- void test(int arr[][]) ：这个声明是不合法的，因为C语言中必须指定多维数组的最右边维度大小。
- void test(int arr[][5]) ：这是一个接受二维数组作为参数的函数。参数 arr 是一个大小为 Nx5（N行5列）的二维整数数组。在函数调用时，你可以传递任意行数的二维数组，但每一行必须有5个整数。
- void test(int* arr) ：这是一个接受指针作为参数的函数。参数 arr 是一个指向整数的指针，可以传递单个整数变量的地址，或者传递一个一维数组的首地址。
- void test(int* arr[5]) ：这是一个接受指针数组作为参数的函数。参数 arr 是一个包含 5 个指向整数的指针元素的数组，可以传递一个指针数组给该函数。
- void test(int(*arr)[5]) ：这是一个接受指向包含 5 个整数元素的一维数组的指针作为参数的函数。参数 arr 是一个指向包含 5 个整数元素的一维数组的指针。
- void test(int** arr) ：这是一个接受指向指针的指针作为参数的函数。参数 arr 是一个指向指针的指针，可以传递一个指向整数的指针的指针给该函数。
3、一级指针传参
#include <stdio.h> void print(int *p, int sz) { int i = 0; for(i=0; i<sz; i++) { printf("%d\n", *(p+i)); } } int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int *p = arr; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); //一级指针p，传给函数 print(p, sz); return 0; }
运行结果：
思考：当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？
void test1(int *p) {} //test1函数能接收什么参数？ char num = 'a'; char *ptr = # char arr[] = "abcde"; test1(&num); test1(ptr); test1(arr); void test2(char* p) {} //test2函数能接收什么参数？ int num = 10; int *ptr = # int arr[5] = {0}; test2(&num); test2(ptr); test2(arr);
4、二级指针传参
#include <stdio.h> void test(int** ptr) { printf("num = %d\n", **ptr); } int main() { int n = 10; int* p = &n; int** pp = &p; test(pp); test(&p); return 0; }
运行结果：
思考： 当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？
void test(char** p) {} int main() { char c = 'b'; char* pc = &c; char** ppc = &pc; char* arr[10];//指针数组，每个元素的类型是char* test(&pc); test(ppc); test(arr);//Ok? -- Ok return 0; }
