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C语言学习笔记--指针和数组的关系
1.数组的本质
（1）数组是一段连续的内存空间
（2）数组的空间大小：sizeof(array_type)*array_size;
（3）数组名可看做指向数组第一个元素的常量指针
（4）数组声明时编译器自动分配一片连续的内存空间 ，而指针声明时只分配了用于容纳地址值的 4 字节空间
2.指针的运算
（1）指针是一种特殊的变量，与整数的运算规则为：
p + n == (unsigned int)p + n * sizeof(*p);
当指针 p 指向一个同类型的数组的元素时，p+1 指向当前元素的下一个元素，p-1 指向上一个元素。
（2）指针之间只支持减法运算且参与减法运算的指针类型必须相同。
p1 - p2 = ((unsigned int)p1 – (unsigned int)p2)/sizeof(type)
①只有当两个指针指向同一个数组中的元素时，指针相减才有意义，其意义为指针所指元 素的下标差。
②当两个指针指向的元素不在同一个数组中时，结果未定义。
指针运算的应用
#include <stdio.h>//统计元素的个数#define DIM(a) (sizeof(a) / sizeof(*a))int main(){ char s[]={‘H‘,‘e‘,‘l‘,‘l‘,‘o‘};//栈 char* pBegin = s; char* pEnd = s + DIM(s); //关键点，数组名 + n char* p = NULL; printf("pBegin = %p\n",pBegin); //第 1 个元素的地址 printf("pEnd = %p\n",pEnd); //最后 1 个元素的地址 printf("Size: %d\n",pEnd - pBegin); //5 //在同一行中打印出:Hello for (p = pBegin;p < pEnd; p++) { printf("%c",*p); } printf("\n"); return 0;}
3.数组的访问方式
（1）以下标的形式访问数组中的元素：如 a[i];
（2）以指针的形式访问数组中的元素：如*(a+i)
（3）下标形式与指针形式的转换：a[n]==*(a+n)==*(n+a)==n[a];
#include <stdio.h>int main(){ int a[5] = {0}; int* p = a; int i = 0; for(i=0; i<5; i++) { p[i] = i + 1; //利用指针给数组元素赋值 } for(i=0; i<5; i++) { //以指针形式来访问数组元素 printf("a[%d] = %d\n",i,*(a+i)); } for(i=0; i<5; i++) { //以下标形式来访问数组元素 i[a] = i + 10; //比较另类，相当于 a[i] = i + 10 } for(i=0; i<5; i++) { //通过指针来访问数组元素 printf("p[%d] = %d\n",i,p[i]); } return 0;}
指针和数组不同
//ext.c//本文件应为.c，而不能是头文件。因为头文件会被直接包含在相应文件中，而.c 文件是分别编译的int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; //在该文件中，a 被看作一个数组
#include <stdio.h>//编译这两个文件：gcc test.c ext.cint main(){ //外部文件中 a 被定义成一个数组。int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; extern int a[]; //本文件，如果这样声明，a 仍被看作一个数组 printf("&a = %p\n", &a); //这里的&a 为整个数组的地址 printf("a = %p\n",a); //a 为首元素的地址，数值上等于&a printf("*a = %d\n",*a); //打印出第 1 个元素，即 1/* extern int* a; //如果这样声明，编译器将 a 当成是一个 int 型的指针来使用。 printf("&a = %p\n", &a); //会从符号表中查到指针 a 的地址，指向数组 printf("a = %p\n",a); //从指针 a 处，取一个 int 型的数据，即第 1 个元素，为 1 printf("*a = %d\n",*a); //试图从地址 0x01 处取出数据，违规内存访问错误。*/ return 0;}
4.a 和&a 的区别
（1）a 为数组首元素的地址
（2）&a 为整个数组的地址，即可将数组看成是一种数据结据。如 int[5];
（3）a 和&a 的区别在在指针运算
a + 1 == (unsigned int)a + sizeof(*a);//a 代表首元素地址，*a 表示第 1 个元素
&a + 1 == (unsigned int)(&a) + sizeof(*&a) == (unsigned int)(&a) + sizeof(a);
指针运算经典问题
#include <stdio.h>int main()
{ int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int* p1 = (int*)(&a + 1); //指向数组最后面，即第5个元素的后面 int* p2 = (int*)((int)a + 1);//指向数组的起始地址+1byte偏移处 int* p3 = (int*)(a + 1); //指向第2个元素 printf("p1[-1] = %d\n",p1[-1]);//输出第5个元素 //数组a在内存中从低地址到高地址的分布如下：（小端模式，低字节放入低地址） //01 00 00 00，02 00 00 00，03 00 00 00，04 00 00 00，05 00 00 00 //p2指向数组起始地址+1字节的偏移处，即01的后面，从这个地方开始读 //出4个字节，00 00 00 02，根据小端模式规则，该值为0x02 00 00 00， printf("p2[0] = 0x%X，p2[0] = %d\n",p2[0],p2[0]);//0x02000000==33554432 printf("p3[1] = %d\n",p3[1]); //输出第3个元素，即3 return 0;}
5.数组参数
（1）数组作为函数参数时，编译器将其编译为对应的指针。因此，一般情况下，当定义的函数中有数组参数时，需要定义另一个参数来标示数组的大小。
void f(int a[])等价于 void f(int* a);
void f(int a[5])等价于 void f(int* a); //就是一个指针，丢失了数组长度的信息
#include <stdio.h>void func1(char a[5]) //编译时，a被编译为一个指针，丢失了数组长度的信息{ printf("In func1:sizeof(a) = %d\n",sizeof(a));//a退化为指针，4 *a = ‘a‘; /*对指针所指向的内存进行存取（注意数组名也可以这样对内存 进行访问，如访问第1次元素*a,对i个元素*(a+i);这说明数组名 在使用上很像指针，但数组名并不是指针，见下面的分析*/ //再次说明a是指针，而不是数组名 a = NULL;//编译通过，a是指针类型。（而不是数组名，数组名不能作为左值）}void func2(char b[]) //b被编译成一个指针，与数组小大有没有被指定无关。{ printf("In func2:sizeof(b) = %d\n",sizeof(b));//b退化为指针，仍为4 *b = ‘b‘; b = NULL;//编译通过，b是指针类型}int main(){ char array[10] = {0}; func1(array); printf("array[0] = %c\n",array[0]); //array[0] = a； func2(array); printf("array[0] = %c\n",array[0]); //array[0] = b； return 0;}
C语言学习笔记--指针和数组的关系