c数组与指针

0.数组和指针并不是相同的

我们声明数组时，同时分配了一些内存空间，用于容纳数组元素，但是当我们声明一个指针时，只分配了用于容纳指针本身的内存空间。

从这个方面也可以理解sizeof后面跟数组名和指针名的不同。

什么时候数组和指针相同呢？
c语言标准对此做了如下说明
规则1.表达式中的数组名被编译器当作一个指向该数组的一个元素的指针
规则2.下标总是与指针和偏移量相同

规则3.在函数参数的声明中（形式参数),数组名被编译器当作指向该数组第一个元素的指针

1.数组名是一个常量指针，并不是一个左值

#include<stdio.h>

int main(int argc,char **argv)

{
     int array[]={1,2,3,4};
     array++;
     return 0;
}

test.c|5| error: lvalue required as increment operand

数组名不是常量指针的情况只有两种，就是当数组名是sizeof和&的操作数时，前者产生整个数组的占用的字节数，后者产生一个指向数组的指针

2.下标引用和间接操作是一样的


 #include<stdio.h>
 int main(int argc,char **argv)
 {
     int array[]={1,2,3,4};
     int *b=array+1;
     printf("%d ",b[1]);
     printf("%d ",*(b+1));
     printf("%d ",b[-1]);
     printf("%d ",b[10]);
     printf("%d ",1[b]);
     return 0;
 }

输出
3
3
1
32595
3
这个例子说明了几个很有意思的事实，b是指针，但是b还是可以使用下标操作符，c在处理下标操作符时把b[1]看成*(b+1)
这也是为什么1[b]是合法的原因，1[b]被看成了*(1+b)，在编译器看来b[1]和1[b]并没有区别

并且c语言不进行下标检查，这是基于相信coder的设计思想，并且检查下标要消耗一定的资源

3.当要传递一个数组是形参可以是两种形式
int strlen(char *string);
int strlen(char string[]);
//甚至是下面的方法都可以
int strlen(char string[100]);//里面的数字随意


void print1(int *a)
{
int i;
for(i=0;i < SIZE;i++)
printf("%d ",a[i]);
}
void print2(int a[])
{
int i;
for(i=0;i< 5;i++)
printf("%d ",a[i]);
}
//数组的下标使用变量是可以的
调用时，实参只能是一个指针
int a[]={1,2,3,4,5};
print1(a);
print2(a);
print2(&a[1]);//这样传过来就是数组的一部分。
实参即使不是真的数组都是合法的
int b=10;
print2(&b);
实际上传递的就是指针


这个相等行暗示指针和数组名是相等的，但千万不要被它糊弄了，这个声明确实相等，但是只存在于当前的这个上下文环境中。
sizeof 的不同
char *a = "hello";
char b[]= {'h','e','l','l','o'};
 //sizeof(a)是指针占的内存地址大小，所有类型的指针的大小都一样，是系统的字长，32位系统就是4个字节，64位系统就是8个字节
 //sizeof(b)是数组b占的字节数，这里是5个char加上一个‘',是6个字节


注意指针在这里的用法，只能对字符串常量采用char *a = "hello";
int *a = {1,2,3};             //error: (twice)excess element in scalar initializer, initialization makes pointer from interger without a cast
char *b = {'h','e','l','l','o'};//error:(four times)excess element in scalar initializer, initialization makes pointer from interger without a cast
char *c = 'h';            //error: initialization makes pointer form interger without a cast
char *d = "h"; //correct

char *e ="hello" //correct

4.由第三条引出了第四条
先讲一下历史
由于 char message[]={'h','e','l','l','o'};这种初始化字符数组的方式用于比较长的字符数组显得比较傻，c语言标准提出了一种快速方法用于初始化字符数组
char message[]=“hello"; 尽管它看上去有点像字符串常量，但是它并不是，它只是前例的初始化列表的一种写法。
一个字符串常量在用于初始化一个字符数组时，它是一个初始化列表，在其它任何情况下，他都是一个字符串常量
注意区分

char message1[] = "hello"; 

//message1是个数组，message1也是一个常量指针，不能改变message1的指向，"hello"是数组的初始化列表，可以通过下标或者间接操作来改变值

char *message2 = "hello"; 

//message2指向字符串常量，message2是一个变量指针，可以改变message2的指向。不能通过下标或者间接操作来改变值。如果硬要改变的话是编译通过但运行出错

5.指向数组的指针
int matrix[3][10];
matrix可以看作成是一个一维数组，它包含3个元素，每个元素是包含10个整形元素的数组(这个是在人看来的，对计算机而言matrix就是个指针, 计算机没有数组的概念，它只懂得指针，数组和下标提出来只不过是方便人理解，这是我到目前为止的看法）。（如同df -h)
matrix：一个常量指针，指向它的第一个元素，所以matrix是一个指向包含10个整形元素的数组的指针
matrix+1：仍然是一个指针，在matrix的地址的基础上向后移了4*10=40个字节。但是这里不是matrix[1],maxtrix[1]相当于*(matrix+1),再次强调下标和间接操作是一样的。
matrix[0]和 *matrix：maxtrix是一个指向数组的指针，那么*maxtrix就是一个数组，包含(*maxtrix)[0]到(*matrix)[9]这 么10个元素，由于数组名是第一个元素的地址，所以*matrix相当于&（*matrix)[0]也就是&matrix[0][0]， 这是一个指向整数的指针。
*(*(matrix+1)+1)：有了前面的基础，这个就相当简单了,matrix[1][1]。
但是很有意思的是matrix和matrix[0]的值竟然是一样的，都是&matrix[0][0]，换句话说&matrix[0]和matrix[0]是一样的（这块我暂时不能解释，以后解决了再说）


 #include<stdio.h>
 int main(int argc,char **argv)
 {
     int matrix[3][10]={
         {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},
         {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1},
         {5,4,3,2,1,6,7,8,9,10}
     };
     printf("%p %p ",matrix,matrix[0]);
     printf("%p %p ",matrix+1,matrix[1]);
     printf("%p %p ",matrix+2,matrix[2]);
     return 0;
}

 //结果

 0x7ffff4609f50  0x7ffff4609f50
 0x7ffff4609f78  0x7ffff4609f78
 0x7ffff4609fa0  0x7ffff4609fa0

我们发现下面的都比上面的多出4*10=40个字节的地址
那么指向数组的指针怎么表示呢
int (*p)[10]=maxtrix;
看一下怎么使用


int a[10];
int (*pa)[10] = &a;
由于对于数组来说&a和a的值是一样的，所以也可以写成
int(*pa)[10]=a;//但是这样写在gcc上会得到一个warning,所以还是不要这样写的好

值虽然一样但是类型不一样，这点很重要。

那么int *pa=a;和int (*pa)[10]=&a;有什么区别呢
这两个pa的值虽然是一样的，但是类型不一样，还是这句话，第一个pa指向的是一个整数，第二个pa指向的是一个数组，第一个++pa的步长是4，第二个++pa的步长是40
?
int a1[3];
int a2[2][3];
int (*ap)[3];
ap=&a1;
ap=a2;
　用法也不一样
int a[10]={1,2};
int (*pa)[10]=&a;
int *pb=a;
printf("%p %p %p %p ",pa,pb,a,&a);
printf("%d %d ",(*pa)[1],pb[1]);//很奇怪,其实声明已经很清除了(*pa)[10]这样才得到一个int，pa[1]编译器显示是int *类型
输出：
　　0x7fffa745c2c0  0x7fffa745c2c0  0x7fffa745c2c0  0x7fffa745c2c0
2       2


这个声明看起来比我们见到过的所有声明都复杂，但事实上并不是很难。你只要假定它是一个表达式，并对它求值。下标引用的优先级高于间接访问，但由于括号的 存在，首先执行的还是间接访问，所以p是一个指针，那么它指向什么呢？接下来是下标引用，所以它指向的是某种类型的数组（包含10个元素），这个表达式没 有更多的操作，所以p是一个指向整形数组的指针。
那么上面matrix的类型是 int (*)[10],而matrix[0]的类型是int *

这里讲一句题外话，数组不能整体赋值给另外一个数组，只能一个一个元素赋值。

6.指针数组
注意和上面的指向数组的指针区别
int *p[10]
下标引用的优先级高于间接访问，首先执行下标引用，因此p是某种类型的数组（它包含的元素数为10）。在取得一个值以后，进行了间接访问操作，这个表达式 不再有其它操作，得到的是一个int型。总结一下：对数组的某个元素进行间接操作后得到了一个int型，所以p是一个数组，它包含的元素是指向整型的指 针。
?
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    const char *keyword_table[5]={
        "do",
        "while",
        "if",
        "else",
        "switch"
    };
    printf("%p %p %p %p %p %p %p %c ",&keyword_table,keyword_table,&keyword_table[0],&"do","do",keyword_table[0],&keyword_table[0][0],*keyword_table[0]); 
    return 0;
}
输出：
0x7fff46c5f790  0x7fff46c5f790  0x7fff46c5f790  0x4006ac        0x4006ac        0x4006ac        0x4006ac        d