1. 数组名的理解
在指针入门中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; }
输出结果为:
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,数组名就是数组首元素(第一个元素)的地址。
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?
#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。
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; }
三个打印结果一模一样,这时候又纳闷了,那arr和&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; }
输出结果:
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。
到这里大家应该搞清楚数组名的意义了吧。
数组名是数组首元素的地址,但是有2个例外。
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。
#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; }
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。
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,那我们可以把数组传给一个函数后,函数内部求数组的元素个数吗?
#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; }
输出结果:
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。
void test(int arr[])//参数写成数组形式,本质上还是指针 { printf("%d\n", sizeof(arr)); } void test(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}; test(arr); return 0; }
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。
4. 冒泡排序
冒泡排序的核心思想就是:两两相邻的元素进行比较。
//方法1 void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数 { int i = 0; for(i=0; i<sz-1; i++) { int j = 0; for(j=0; j<sz-i-1; j++) { if(arr[j] > arr[j+1]) { int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = tmp; } } } } int main() { int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6}; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz); int i = 0; for(i=0; i<sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; } //方法2 - 优化 void bubble_sort(int arr[], int sz)//参数接收数组元素个数 { int i = 0; for(i=0; i<sz-1; i++) { int flag = 1;//假设这一趟已经有序了 int j = 0; for(j=0; j<sz-i-1; j++) { if(arr[j] > arr[j+1]) { flag = 0;//发生交换就说明,无序 int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = tmp; } } if(flag == 1)//这一趟没交换就说明已经有序,后续无序排序了 break; } } int main() { int arr[] = {3,1,7,5,8,9,0,2,4,6}; int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz); int i = 0; for(i=0; i<sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; }
5. 二级指针
指针变量也是变量,是变量就有地址,那指针变量的地址存放在哪里?这就是二级指针。
对于二级指针的运算有:
- *ppa 通过对ppa中的地址进行解引用,这样找到的是pa , *ppa 其实访问的就是pa .
int b = 20; *ppa = &b;
- **ppa 先通过*ppa 找到pa ,然后对pa 进行解引用操作: *pa ,那找到的是a .
1.**ppa = 30; //等价于*pa = 30; //等价于a = 30;
6. 指针数组
指针数组是指针还是数组?
我们类比一下,整型数组,是存放整型的数组,字符数组是存放字符的数组。
那指针数组呢?是存放指针的数组。
指针数组的每个元素都是用来存放地址(指针)的。
指针数组的每个元素是地址,又可以指向一块区域。
7. 指针数组模拟二维数组
#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}; //数组名是数组首元素的地址,类型是int*的,就可以存放在parr数组中 int* parr[3] = {arr1, arr2, arr3}; int i = 0; int j = 0; for(i=0; i<3; i++) { for(j=0; j<5; j++) { printf("%d ", parr[i][j]); } printf("\n"); } retuen 0; }
parr[i]是访问parr数组的元素,parr[i]找到的数组元素指向了整型一维数组,parr[i][j]就是整型一维数组中的元素。
上述的代码模拟出二维数组的效果,实际上并非完全是二维数组,因为每一行并非是连续的。