C语言:简述一下“数组和指针的关系”?
一、概念
数组:数组是用于储存多个相同类型数据的集合。
指针:指针相当于一个变量,但是它和不同变量不一样,它存放的是其它变量在内存中的地址。
数组:数组在内存中是连续存放的,开辟一块连续的内存空间。数组是根据数组的下进行访问的,多维数组在内存中是按照一维数组存储的,只是在逻辑上是多维的。
指针:指针很灵活,它可以指向任意类型的数据。指针的类型说明了它所指向地址空间的内存。
数组:
指针:
数组:
- (1)char a[]={"Hello"};//按字符串初始化,大小为6.(2)char b[]={'H','e','l','l'};//按字符初始化(错误,输出时将会乱码,没有结束符)(3)char c[]={'H','e','l','l','o','\0'};//按字符初始化1234
指针:
- //(1)指向对象的指针:(()里面的值是初始化值)int *p=new int(0) ; delete p;//(2)指向数组的指针:(n表示数组的大小,值不必再编译时确定,可以在运行时确定)int *p=new int[n]; delete[] p;//(3)指向类的指针:(若构造函数有参数,则new Class后面有参数,否则调用默认构造函数,delete调用析构函数)Class *p=new Class; delete p;//(4)指针的指针:(二级指针)int **pp=new (int*)[1];
- pp[0]=new int[6];delete[] pp[0];12345678910
- int* arr[8];//优先级问题:[]的优先级比*高//说明arr是一个数组,而int*是数组里面的内容//这句话的意思就是:arr是一个含有8和int*的数组1234
- int (*arr)[8];//由于[]的优先级比*高,因此在写数组指针的时候必须将*arr用括号括起来//arr先和*结合,说明p是一个指针变量//这句话的意思就是:指针arr指向一个大小为8个整型的数组。1234
数组:
- #include <stdio.h>//传参方式正确//用数组的形式传递参数,不需要指定参数的大小,因为在一维数组传参时,形参不会真实的创建数组,传的只是数组首元素的地址。(如果是变量的值传递,那么形参就是实参的一份拷贝)void test(int arr[])
- {}//传参方式正确//不传参数可以,传递参数当然也可以void test(int arr[10])
- {}//传参方式正确//一维数组传参退化,用指针进行接收,传的是数组首元素的地址void test(int *arr)
- {}//传参方式正确//*arr[20]是指针数组,传过去的是数组名void test2(int *arr[20])
- {}//传参方式正确//传过去是指针数组的数组名,代表首元素地址,首元素是个指针向数组的指针,再取地址,就表示二级指针,用二级指针接收void test2(int **arr)
- {}int main()
- {int arr[10] = {0};int *arr2[20] = {0};
- test(arr);
- test2(arr2);
- }
- //传参正确//表明二维数组的大小,三行五列void test(int arr[3][5])
- {}//传参不正确//二维数组的两个方括号,不能全部为空,也不能第二个为空,只能第一个为空void test(int arr[][])
- {}//传参正确//可以写成如下这样传参形式,但是不能写int arr[3][]void test(int arr[][5])
- {}//传参不正确//arr是一级指针,可以传给二维数组,但是不能正确读取void test(int *arr)
- {}//传参不正确//这里的形参是指针数组,是一维的,可以传参,但是读取的数据不正确void test(int* arr[5])
- {}//传参正确//传过去的是二维数组的数组名,即数组首元素的地址,也就是第一行的地址,第一行也是个数组,用一个数组指针接收void test(int (*arr)[5])
- {}//传参不正确//可以传参,但是在读取的时候会有级别不同的问题void test(int **arr)
- {}int main()
- {int arr[3][5] = {0};
- test(arr);
- }
指针:
- #include <stdio.h>void print(int *p, int sz)
- {int i = 0;for(i=0; i<sz; i++)
- {printf("%d\n", *(p+i));
- }
- }int main()
- {int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};int *p = arr;int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);//一级指针p,传给函数print(p, sz);return 0;
- }
- #include <stdio.h>void test(int** ptr)
- {printf("num = %d\n", **ptr);
- }int main()
- {int num = 10;int*p = #int **pp = &p;
- test(pp);
- test(&p);return 0;
- }
- void test()
- {printf("hehe\n");
- }//pfun能存放test函数的地址void (*pfun)();
- void test(const char* str)
- {printf("%s\n", str);
- }int main()
- {//函数指针pfunvoid (*pfun)(const char*) = test;//函数指针的数组pfunArrvoid (*pfunArr[5])(const char* str);
- pfunArr[0] = test;//指向函数指针数组pfunArr的指针ppfunArrvoid (*(*ppfunArr)[10])(const char*) = &pfunArr;return 0;
- }
二、赋值、存储方式、求sizeof、初始化等
1.赋值
同类型指针变量可以相互赋值,数组不行,只能一个一个元素的赋值或拷贝
2.存储方式
数组的存储空间,不是在静态区就是在栈上。
指针:由于指针本身就是一个变量,再加上它所存放的也是变量,所以指针的存储空间不能确定。
3.求sizeof
数组所占存储空间的内存:sizeof(数组名)
数组的大小:sizeof(数组名)/sizeof(数据类型)
在32位平台下,无论指针的类型是什么,sizeof(指针名)都是4,在64位平台下,无论指针的类型是什么,sizeof(指针名)都是8。
关于指针和数组求sizeof,我在之前的博客中写过,现将连接贴上:
https://blog.csdn.net/cherrydreamsover/article/details/81589838
4.初始化
这里补充一个大家的误区,就是关于数组的创建和销毁,尤其是多维数组的创建与销毁。
(1)一维数组:
int* arr = new int[n];//创建一维数组
delete[] arr;//销毁
(2)二维数组:
int** arr = new int*[row];//这样相当于创建了数组有多少行
for(int i=0;i<row;i++)
{
arr[i] = new int[col];//到这里才算创建好了
}
//释放
for(int i=0;i<row;i++)
{
delete[] arr[i];
}
delete[] arr;
这里我们区分两个重要的概念:指针数组、数组指针。
(1)指针数组:它实际上是一个数组,数组的每个元素存放的是一个指针类型的元素。
(2)数组指针:它实际上是一个指针,该指针指向一个数组。
三、传参
数组传参时,会退化为指针,所以我们先来看看什么是退化!
(1)退化的意义:C语言只会以值拷贝的方式传递参数,参数传递时,如果只拷贝整个数组,效率会大大降低,并且在参数位于栈上,太大的数组拷贝将会导致栈溢出。
(2)因此,C语言将数组的传参进行了退化。将整个数组拷贝一份传入函数时,将数组名看做常量指针,传数组首元素的地址。
1.一维数组的传参
2.二维数组的传参
1.一级指针传参
当函数参数部分是一级指针时,可以接受什么参数例如:test(int*p)
(1)可以是一个整形指针
(2)可以是整型变量地址
(3)可以是一维整型数组数组名
2.二级指针传参
即当函数参数部分是二级指针时,可以接受什么参数例如:test(int**p)
(1)二级指针变量
(2)一级指针变量地址
(3)一维指针数组的数组名
四、函数指针、函数指针数组、函数指针数组的指针
1.函数指针
函数指针的形式:类型(*)( ),例如:int (*p)( ).它可以存放函数的地址,在平时的应用中也很常见。
2.函数指针数组
形式:例如int (*p[10])( );
因为p先和[ ]结合,说明p是数组,数组的内容是一个int (*)( )类型的指针
函数指针数组在转换表中应用广泛
3.函数指针数组的指针
指向函数指针数组的一个指针,也就是说,指针指向一个数组,数组的元素都是函数指针
数组也是一个集合,数组的名字是集合的名字,数组后面的方括号里的数字,表示这个集合的大小,数组名前面的类型说明符,表示这个数组是什么类型的集合,比如:
int a[5], a是数组的名字,因为我们后面要用到数组,所以我们必须要取一个名字,要不然程序也不知道,你调用的数组是哪个不是?[5]方括号里的数字5,表示这个数组的大小是五个数的集合,数组名最前面的int是类型说明符,说明数组这个集合里的数是什么类型的,在C语言里,基本类型就那么几个,我们除了用基本类型外,还可以使用我们自己设置的结构体等类型,相当于数学里面,集合的说明,用来说明这个集合什么实数集合,还是整数集合的类似意义。
指针,我们直接可以用地址来代替指针这个名字,指针就是地址,你把任何变量看成一个人,每个人肯定都有自己住的地方,变量也一样,变量在内存上,一定也有地址,而指针就是地址。C语言里可以有两种调用变量的形式,一种直接使用变量的名字来调用,比如 int a=10;
意思就是把10这个数给变量a,除了这样用以为,还能通过指针来使用,指针是地址,需要用到取地址符&,比如 int *c, a; c=&a;像上面的语句,c是一个指针,怎么识别c是指针呢?因为c在声明的时候使用了指针声明符*,用来说明c是一个指针,而a则是一个变量,因为没有使用指针声明符进行声明,c=&a,这个语句即把a的地址,给了c,因为c是指针,所以c需要的是变量的地址,而不是变量的名字,这个时候在赋值号=的后面使用了取地址符&,用来取出变量a的地址给C,当我们要用a的时候,我们可以通过指针c来访问变量a,通过c上的地址,来找到a所在的位置,再取出a的值,这里需要使用解地址符 *,假设有个变量d需要变量a一样的值,我们需要使用d=(*c);这语句表示通过c的地址,访问a,取出a的值赋值给变量d,这里也有一个*符号,但是这个符号不是指针声明符了,而是解地址符了,那么怎么判断两种用途的*符号的作用呢?很简单,指针声明符值在变量声明,或者指针声明的时候使用,其他地址都不是指针声明符号,而是解地址符,怎么判断一个语句是声明还是其他语句呢?很简单,不管是什么声明,前面都需要类型说明符,比如 int a,*c。这是一个声明,声明一个变量a,类型是int型,一个指针c,存放地址,存放的是一个int型变量的地址。对,你没看错,指针也需要类型说明符,因为C语言里,有好多类型,他们大小不一样,需要说明,然后使用他们的过程,编译器会帮你解决的,你不用关心实现的问题。
好,上面大致说明了,数组是什么,指针是什么?那么数组和指针的关系是什么呢?乍一看,貌似没有任何关系,对吧,但是还是有的,因为数组也是放在内存上的啊,显然数组也是有地址的,即有指针的对吧,所以我们应该可以使用数组的指针对吧,int a[5]这是一个数组对吧,那么它的指针要怎么设定呢?答案是这样的, int [] *c,这是什么意思呢?很简单,c前面有指针说明符吧,说明c是一个指针,那么c这个指针是面向什么变量呢?是面向int [],那么int []是什么?[]是数组的特征,[]的前面有个int,说明c这个指针应该是指向一个int型的数组的对吧,所以这是一个指向数组的指针对吧,但是问题来了,数组是一个集合啊,比如上面说的int a[5],
这个数组是由五个int型的数组成的集合,你这个指针是指向哪一个数啊?如果你指向一个数,而指向一个整体,我怎么用?我们最常用的需求是,能访问数组里的每一个数啊对吧。这里有了需求,我们就有一个约定俗成的规定,那就是什么规定呢?数组的名字给它一个另外的功能,什么功能呢?就是数组的名字本身就是一个指针,那么要确定是哪个数的呢?我们默认是数组最开头的指针,即a[5]中的数组名字a是一个指针,代表a[0]的地址,这是一个默认,因为我们有需求,为了能快速简便的通过指针来使用数组里的数,而不是使用数组整个地址,因为没有意义,通过这个设定之后,我们有了进一步的需求,那么我们a[1]的元素怎么办?我们也想通过指针来使用啊,很简单,直接使用++或+即可,a+1,数组名a代表a[0]的地址,那么我们a+1就用来表示a[1]的地址,一点都不过分,虽然看起来有点变扭,但是符合我们的需求,而且简便快速,同理也可以使用++,--的用法,但是地址的* ,/就没有意义了,所以指针的 *, /是不能使用的,了解了约定俗成的这个规定后,百分99的程序都可以看懂了,希望能理解我说的,如果不理解,多看几遍我说的吧,然后对照着使用数组和指针的程序理解一下,用多了,看多了,自然就懂了。
指针就是指针,数组就是数组;在建立关系之前,指针与数组毫无关系。
一旦一个与某数组元素类型兼容的指针指向了这个数组的某个元素,这个指针就与这个数组建立了关系,之后就可以用指针来完成对这个数组的全部操作,其作用类似于数组名且比数组名更具灵活性。
由于指针是变量,数组名是常量,所以与数组建立了关系的指针可以用前++和后++操作指针,有不少操作要比直接用数组名来得方便且据说时效要高。
以上全是个人理解与使用感受,供参考。