C生万物 | 从浅入深理解指针【第二部分】
前言：
如果没有看过第一部分的话，推荐先看第一部分，然后再来看第二部分~~
1. 数组名的理解
- 在上一个章节我们在使用指针访问数组的内容时，有这样的代码：
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 <stdio.h> 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; }
- 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
- 初步得出一个结论：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？
- 这里的arr是不是首元素的地址？是的，如果这里的数组名代表首元素的地址的话，结果应该是
4，那是不是呢？ - 当我真正的运行起来就可以发现，不是！！！
#include <stdio.h> 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 <stdio.h> 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; }
- 可以看到arr和&arr的地址也是一样的，数组的地址是首元素的地址？
- 数组的地址和数组首元素的地址的值是一模一样的，那它们有什么区别呢，接下来继续看~~
- 我们再来看下面这段代码~~
#include <stdio.h> 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; }
- 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。 - 我们再来回忆一下，什么决定了指针加一加了多少，是不是指针类型，指针类型决定了指针加一加了几，我们这个地方&arr[0]它的类型是int*，而&arr加一加了40个字节，它的类型是什么呢？我们这里留个悬念，后面都会将~~
2. 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。
- 我们再来看这一段代码~~
#include <stdio.h> 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 < sz; i++) { scanf("%d", p + i); //scanf("%d", arr+i);//也可以这样写 } //输出 for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } return 0; }
- 我们定义了一个整型数组 arr 和一个指向该数组的指针 p，其中，表示数组元素的方法有两种，一种是 *(p + i)，另一种是 arr[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 <stdio.h> 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 < sz; i++) { scanf("%d", p + i); //scanf("%d", arr+i);//也可以这样写 } //输出 for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", p[i]); } return 0; }
- 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。 - 这里的
arr[i]==*(arr+i)==*(i+arr)==i[arr]是不是也可以这样，照样也能访问~~
- 不推荐上面的那种写法，比较难理解~~
- 大家也可以验证一下p+i和&arr[i]的地址是不是一样~~
int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int* p = arr; int i = 0; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%p ======== %p\n", p + i, &arr[i]); } return 0; }
- 我们可以看到是一样的~~
3. 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？
- 我们来看下面的代码~~
- 这里的sz1是多少，是10吗？sz2呢？也是10吗？
#include <stdio.h> 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; }
- 我们来看一下结果
- 可以看到，sz1是10，而sz2是1，为什么是1呢？
- 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
- 当我把参数写成数组形式，本质上还是指针
- 当我将参数写成指针形式，它计算一个指针变量的大小
void test1(int arr[])//参数写成数组形式，本质上还是指针 { printf("%d\n", sizeof(arr)); } void test2(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 }; test1(arr); test2(arr); return 0; }
- 我们来看一下结果~~
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。
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