【C语言】深入解开指针(三)1

简介: 【C语言】深入解开指针(三)

前言

本小节,我们继续深入理解指针,阿森将在本小节带你理解数组名,怎么使用指针访问数组,一维数组传参的本质,冒泡排序的方法,还有我们的二级指针创建,指针数组的,生命,创建和运用。接下来让我们启程!

▶️、 数组名的理解

  1. %d:用于打印整数。
  2. %f:用于打印浮点数。
  3. %c:用于打印单个字符。
  4. %s:用于打印字符串。
  5. %p:用于打印指针地址。
  6. %x:用于以十六进制格式打印整数。
  7. %o:用于以八进制格式打印整数。
  8. %e:用于以科学计数法打印浮点数。
  9. %u:用于以无符号整数格式打印整数。

对于数组名,我们在学习函数的时候,我们就了解到数组名arr就是数组首元素的地址,当然也可以取地址数组首元素&arr[0].

#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]);//数组首元素
  printf("arr=    %p\n", &arr);//数组名
  return 0;
}

运行结果:

我们看到运行结果可以看出数组名和数组首元素的地址一模一样。因此,数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。


既然arr是是首元素的地址,那sizeof(arr)计算的也应该是计算的是数组首元素的大小,单位字节。那么他应该计算的是首元素的大小,也就是4或者8(因为分别是32位或64位环境),事实真的如此吗?

sizeof是一个运算符,用于获取数据类型或变量的大小(以字节为单位)。它的语法如下:

sizeof(type)
sizeof(variable)

其中,type可以是任何数据类型,比如int、char、float等,而variable可以是任何变量名。


sizeof返回的是一个size_t类型的值,表示对应类型或变量所占用的字节数。在实际编程中,sizeof经常用于在程序中动态计算数组的大小,或者确保在处理内存分配和复制时不会出现越界的情况。

其实不然,并没有打印我们想要的? 那这怎么解释呢?

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:

1️⃣ 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

2️⃣ &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。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  printf("%d\n", sizeof(arr));
  printf("%p\n", &arr[0]);
  printf("%p\n", arr);
  printf("%p\n", &arr);
  return 0;
}

运行结果:

打印结果⼀模⼀样,这时候⼜纳闷了,那arr&arr有啥区别呢?

#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;
}

这⾥我们发现&arr[0]和&arr[0]+1相差4个字节,arr和arr+1 相差4个字节,是因为&arr[0] 和 arr 都是⾸元素的地址,+1就是跳过⼀个元素。

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。

在C语言中,arr和&arr有着不同的含义和用法。

  1. arr:表示数组的名称,它代表数组的首元素的地址。在大多数情况下,当使用数组名arr时,它会被隐式转换为指向数组第一个元素的指针。因此,arr表示的是数组的地址,而不是整个数组的内容。


  1. &arr:表示对整个数组的取地址操作。它得到的是整个数组的地址,而不是数组的第一个元素的地址。因此,&arr表示的是整个数组的地址,而不是数组的内容。


总结来说,arr表示数组的首元素地址,而&arr表示整个数组的地址。在大多数情况下,当我们需要传递数组给函数时,实际上传递的是数组的首元素地址,因此arr和&arr在传递参数时的用法可能会有所不同。

▶️、 使⽤指针访问数组

知道了数组名,数组的地址,那我们不就可以用指针访问数组了,遍历数组的元素了,好接下来,启动!

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  //输⼊
  int i = 0;//整个数组大小40/单个数组字节4=10
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数
  //输⼊
  int* p = arr;
  printf("请输入数组元素:\n");
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    /*scanf("%d", p + i);*///p每一次移动 i 个地址
    scanf("%d", arr+i);//既然数组名是首元素地址,理所应当也可以这样写
    //scanf("%d", &arr[0] + i);//那第一个地址也可以
  }
  //输出
  printf("输出:\n");
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", *(p + i));//解引找到指针变量的空间的值进行访问
  }
  return 0;
}

每个都进行验证一下:

  1. 数组名访问地址

  1. 数组首元素地址访问

3. 使用指针访问数组

  • ⚠️ 这段代码弄清楚后,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arrp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?测试一下!

#include <stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  //输⼊
  int i = 0;//整个数组大小40/单个数组字节4=10
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数
  //输⼊
  int* p = arr;
  printf("请输入数组元素:\n");
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    /*scanf("%d", p + i);*///p每一次移动 i 个地址
    scanf("%d", arr+i);//既然数组名是首元素地址,理所应当也可以这样写
    //scanf("%d", &arr[0] + i);//那第一个地址也可以
  }
  //输出
  printf("输出:\n");
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", i[arr]);//这样子是否也可以呢?
    printf("%d ", i[p]);//
  }
  return 0;
}

哎,为什么i[arr]可以打印,其实i[p]也可以打印

  1. 在C语言中,数组名和指针的运算符[]是可以互换使用的。这是因为在C语言中,a[b]*(a + b)是等价的,即数组下标运算和指针运算是等效的。当然,如果你不太明白,可以尝试使用交换律来理解
 *(i+arr)-->*(arr+i)-->arr[i]
 
 arr[i] == *(arr+i)
 *(i+arr) == i[arr]
 p[i] == *(p+i)

因此,当你使用i[arr]时,它实际上等同于arr[i]。这是因为arr本身就代表数组的首元素地址,而i[arr]会被解释为*(arr + i),即数组首元素地址加上偏移量i,得到第i个元素的地址。同样,i[p]也等同于p[i],因为指针p也可以进行类似的偏移量运算。

虽然i[arr]和i[p]在语法上是合法的,但通常不推荐这样的写法,因为它会增加代码的可读性和理解难度。更好的做法是直接使用arr[i]和p[i],这样可以更清晰地表达代码的意图。


➡️、⼀维数组传参的本质

首先,让我们从一个问题开始。我们之前一直在函数外部计算数组的元素个数,但是我们能否将函数传递给另一个函数,在函数内部计算数组的元素个数呢?

void test(int arr[])//int* arr
{         //4/4
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  printf("%d\n", sz);//
}


int main()
{
  //数组传参的时候,传递的是并非是数组
  //传递的是数组首元素的地址
  int arr[12] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 };
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

  test(arr);//这里的数组名就是数组首元素的地址

  return 0;
}
  1. 环境下debug,x86环境下,结果为1.

  1. 环境下debug,x64环境下,结果为2.




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