• 数组和指针的关系


     1.指针数组:一个数组里存放的都是同一个类型的指针,通常我们把他叫做指针数


    组。


    int * a[10];它里边放了10个int * 型变量,由于它是一个数组,已经在栈区分配了1


    0个(int * )的空


    间,也就是32位机上是40个byte,每个空间都可以存放一个int型变量的地址,这个


    时候你可以为这


    个数组的每一个元素初始化,或者单独做个循环去初始化它。


    一个指针数组中的指针可以为任何同一类型,例如可以为结构指针、函数指针等

    struct a

    {

        int a;

     
        int b;

    }

    typedef struct a STRUCTA


    STRUCTA* b[4];//一个存放了4个STRUCTA*型指针的数组,其大小为4*sizeof


    (STRUCTA*)=16


    typedef void(*FUNC)();


    FUNC funarr[4];//定义了一个函数指针数组


    2.结构数组

    struct a

    {

       int a;

       int b;

    }a[12];//定义了一个结构数组,大小为12*sizeof(struct a) = 48;


    3.数组指针 : 一个指向一维或者多维数组的指针;


    int (*b2) [20];     //二级指针;b2指向一个大小为20*sizeof(int)的int型数组


    int(*b3) [30] [20];  //三级指针――>指向三维数组的指针;


    4.数组的数组名具备一些指针的用法,近似于指针,


    例如:int array[12][31];//数组的嵌套定义,array是一个含有12个数组类型元素的数


    组,其中的每一个


    元素是一个int数组,array的类型是int[12][31],其指向的类型是int[31],可以理解为


    array是指向数组


    的指针。


    array[1]是一个含有31个int型元素的数组,它的类型是int[31],它指向的类型是int;


    int I;

    I = array[4][7] 等同于 I = *(array[4]+7)  等同于 I = *(*(array +4)+7)


     int *p; int **q;  int (*ptr1)[31];  int (*ptr2)[41];


    p = array[2];//正确,p指向数组array[2]中下标为0的元素


    p = array; // 错误,array是二维数组,其类型为“数组的数组”,类型不匹配


    q = array; //错误,array不是指向指针的指针


    ptr1 = array; // 正确,同是指向数组int[31]的指针。


    ptr2 = array;//错误,array是指向int[31]的指针,ptr2是指向int[41]的指针。


    例九:

    char*str[3]={


    "Hello,thisisasample!",


    "Hi,goodmorning.",


    "Helloworld"

    };


    chars[80];


    strcpy(s,str[0]);//也可写成strcpy(s,*str);


    strcpy(s,str[1]);//也可写成strcpy(s,*(str+1));


    strcpy(s,str[2]);//也可写成strcpy(s,*(str+2));


    上例中,str是一个三单元的数组,该数组的每个单元都是一个指针,这些指针各指向


    一个字符串。把


    指针数组名str当作一个指针的话,它指向数组的第0号单元,它的类型是char**,


    指向的类型是


    char*。


    *str也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向的地址是字符


    串"Hello,thisisasample!"的第一个字符的地址,即'H'的地址。 str+1也是一个指针,它


    指向数组的第1号


    单元,它的类型是char**,它指向的类型是char*。


    *(str+1)也是一个指针,它的类型是char*,它所指向的类型是char,它指向


    "Hi,goodmorning."的第一


    个字符'H',等等。


    5.下面总结一下数组的数组名的问题。声明了一个数组TYPE array[n],则数组名称


    array就有了两重含


    义:第一,它代表整个数组,它的类型是TYPE[n];第二 ,它是一个指针,该指针的


    类型是TYPE*,该


    指针指向的类型是TYPE,也就是数组单元的类型,该指针指向的内存区就是数组第0


    号单元,该指针自


    己占有单独的内存区,注意它和数组第0号单元占据的内存区是不同的。该指针的值是


    不能修改的,即


    类似array++的表达式是错误的。


    在不同的表达式中数组名array可以扮演不同的角色。


    在表达式sizeof(array)中,数组名array代表数组本身,故这时sizeof函数测出的是整个


    数组的大小。


    在表达式*array中,array扮演的是指针,因此这个表达式的结果就是数组第0号单元的


    值。sizeof


    (*array)测出的是数组单元的大小。


    表达式array+n(其中n=0,1,2,....。)中,array扮演的是指针,故array+n的结果


    是一个指针,它


    的类型是TYPE*,它指向的类型是TYPE,它指向数组第n号单元。故sizeof(array+n)测


    出的是指针类型


    的大小。



    例十:


    int array[10];


    int(*ptr)[10];


    ptr=&array;


    上例中ptr是一个指针,它的类型是int(*)[10],他指向的类型是int[10] ,我们用整个数


    组的首地址来初


    始化它。在语句ptr=&array中,array代表数组本身。


    本节中提到了函数sizeof(),那么我来问一问,sizeof(指针名称)测出的究竟是指针自身类型的大小呢还


    是指针所指向的类型的大小?答案是前者。例如:


    int(*ptr)[10];


    则在32位程序中,有:


    sizeof(int(*)[10])==4


    sizeof(int[10])==40


    sizeof(ptr)==4


    实际上,sizeof(对象)测出的都是对象自身的类型的大小,而不是别的什么类型的大小。

    6  数组与指针的不同

    引例:
    文件1
    int mango[100];
    文件2

    extern int  *mango;

    ............. //一些引用mango[i]的代码

    错误:把数组的定义等同于指针的外部声明。

     

    61声明与定义

    搞清楚这个问题之前,澄清一些重要概念:

    C语言中的对象必须有且只有一个定义,但它可以有多个extern声明。

     

     

    概念

    区别

    定义

    只能出现在一个地方,确定对象的类型并分配内存,用于创建新的对象。例如:int a[12]

    相当于特殊声明,它为对象分配内存。

    声明

    可多次出现,描述对对象的类型,用于指代其他地方定义的对象。例如:extern int a[]

    相当于普通声明,它所说明的并非自身,而是描述其他地方创建的对象。

     

    由于extern声明不为对象分配内存,所以不必提供关于数组长度的信息。对于多维数组,需要提供除最左边一维之外其他维的长度——给编译器足够的信息产生相应代码。

     

    62输组与指针的访问过程

    char a[9] = “abckefg”;                       c = a[i];

    编译器符号表具有一个地址9980

                  运行时步骤1:取i的值,将它与9980相加;

                  运行时步骤2:取地址[9980+i]的内容。

    Char *p;                                                          c = *p;

    编译器符号表有一个符号p,它的地址是4624

                  运行时步骤1:取地址4624的内容,就是’5081’

                  运行时步骤2:取地址5081的内容。

     

    63定义为指针,但以数组方式引用的过程

    char *p = “abchdefs”                                        c = p[i]

    编译器符号表有个p,地址为4624

                  运行时步骤1:取地址4624的内容,即’5081’

                  运行时步骤2:取得I的值,并将它与5081相加;

                  运行时步骤3:取地址[5081+i]的内容。

     

    如果将p声明为指针,那么不管p原来是定义为指针还是数组,都会按照上面的三个步骤操作。

    如:char *p[10];

    另一个文件中extern char *p

    当用p[I]提取这个声明中的内容时,实际上得到的是一个字符,而编译器却把它当作一个指针……

     

     

    64指针和数组的其他区别

    指针

    数组

    保存数据地址

    保存数据

    间接访问数据,首先取得指针的内容,把它作为地址,然后从这个地址提取数据。如果指针有个下标[I],就把指针的内容加上I作为地址,从中提取数据

    直接访问数据,a[I]只是简单的以a+I为地址取的数据。

    通常用于动态数据结构

    通常用于存储固定数目且数据类型相同的元素

    相关函数为malloc(),free()

    隐式分配和删除

    通常指向匿名数据

    自身即为数据名

     

    7 数组与指针相同时

    71输组与指针的可交换性

    数组    声明:                extern 如:extern char a[];不能改写成指针形式

                                定义,如 char a[10];不能改写成指针形式

                                函数参数,如func(char a[]);可随意选择数组或指针

            在表达式中使用      如c = a[I];随意选择数组或者指针形式

     

    规则1:“表达式中的数组名”就是指针。

    规则2C语言把数组下表作为指针偏移量

    规则3:作为函数参数的数组名等同于指针

     

    数组与指针可交换性总结:

    1.  a[I]这样的形式对数组进行访问总是被编译器解释为像*(a+1)这样的指针访问。

    2.  指针始终就是指针。它绝不可以改写成数组。可以用下标形式访问指针,一般都是指针作为函数参数时,而且实际传递给函数的是一个数组。

    3.  在特定的上下文环境中,也就是它作为函数的参数(也只有这种情况),一个数组的声明可以看作是一个指针。作为函数参数的数组(就是在一个函数调用中)始终会被编译器修改成为之乡第一个元素的指针。

    4.  因此,当把一个数组定义为函数参数时,可以选择把它定义为数组,也可定义为指针。不管用那种方法,在函数内部事实上获得的都是一个指针。

    5.  在其他所有情况中,定义和声明必须匹配。如果定义了一个数组,在其他文件对他进行声明时也必须把它声明为数组,指针也是如此。

     

    72多维数组

    例:

    int apricot[2][3][5];

    int (*q)[2][3][5] = &apricot;

    int (*p)[3][5] =  apricot;

    int (*r)[5] = apricot[i];

    int *t = apricot[I][j];

    int u = apricot[I][j][k];

     

    初始化:

    只有字符串常量才可以初始化指针数组

    char * vegetables[] = { “carrot”,“celery”,“corn”,“cilantro”,“crispy”};

    指针数组不可以由非字符串的类型直接初始化:

    int *weights[] = {{1,2,3,4,5},       {6,7,8},};    //无法编译成功

    可以这样做:

    int row_1[] = {1,2,3,4,5,-1}; //-1是行结束标志。

    Int row_2[] = {6,7,8,-1};

    Int *weights[] = {Row_1,Row_2,};

     

    73 向函数传递一个一维数组

    任何一维数组都可以作为函数实参,形参被改写为指向数组第一个元素的指针,所以需要一个约定来提示数组的长度。一般有两个基本方法:

    1,  增加一个额外的参数,表示元素数目(argc就起这个作用)

    2,  赋予数组最后一个元素一个特殊的值,提示他是数组的尾部(字符串结尾的‘\0’字符就是起这个作用)。这个特殊值必须不会做为正常的元素值在数组中出现。

     

    74 使用指针向函数传递一个多维数组

    C语言无法表达“这个数组的边界在不同的调用中可以变化”这个概念。C语言必须知道数组边界,从而为下标引用产生正确代码。

    二维或多维数组无法在C语言中作一般的形参。无法向函数传递一个普通的多维数组。

    可以向函数传递预先确定长度的特殊数组。

     

    方法1my_function( int my_array[10][20] );//只能处理1020列的数组。调用时参数也要匹配

    方法2my_function( int my_array[][20] );//只能处理20列的数组,调用时参数也要匹配

    由于必须提供数组除最左边一维以外的所有维的长度,所以形参只能省略第一个长度。

    方法3my_function( char **my_array,…… );

    此方法使用前提,必须在调用之前将二维数组改为一个指向向量的指针数组。必须是指针数组,而且必须是指向字符串的指针数组。

     

    总结:如果多维数组各维的长度是一个完全相同的固定值,那么把它传给一个函数毫无问题。如果情况更一般些,也更常见一些,就是作为函数的参数的数组的长度是任意的,分析如下:

    1,  一维数组——没有问题,但须包括一个计数值或者是一个能够标识越界位置的结束符。被调用的函数无法检测数组参数的边界。

    2,  二维数组——不能直接传递给寒暑,但可以把矩阵改写为一个一维的指针数组,并使用相同的下标表示法。对于字符串来说,这样是可以的,对于其他类型,需要增加一个计数值或者能够标识越界位置的结束符。同样,他依赖于调用函数和被调用函数之间的约定。

    3,  三维或更多维——都无法使用。必须把它分解为几个维数更少的数组。

    1

    int main( int argc, char *argv[] )//由于字符串以’\0’作为结束标志,所以只需要一个argc计数有多少个字符串即可。

    2

        int arr[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};//将要进行传递的二维数组

    做法1:

        int *p[2] = {arr[0],arr[1]};将二维数组改造成指针数组,每个指针指向一个一维数组

    void fun(int rownum,int colnum,int *array[]);

    fun(2,3,p);//传递一个二维数组必须在传递之前将其转化为一个指针数组,传递时还要传递该二维数组的行数和列数

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