C语言：指向数组的指针和指向数组元素的指针

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? ? ? ? 指向数组的指针和指向数组元素的指针常常被混淆，或者笼统地被称为数组指针，但它们之间是有差别的，本文就将对此进行讨论。

? ? ? ? 下面的代码首先创建了一个数组，然后创建了指向该数组的指针和指向该数组首元素的指针。

int arr[] = {0,1,2};
int *ptr0 = arr;     //创建了一个int型指针，指针值为数组首元素地址
int *ptr1 = &arr[0]; //创建了一个int型指针，指针值为数组首元素地址
int (*ptr2) = &arr;  //创建了一个int型数组指针，指针值为整个数组的地址

? ? ? ? 上面的三个指针，其实指针值都是一样的，即三个常量arr==&arr[0]==&arr（尽管这看起来有点奇怪），那他们有什么区别呢？

• &arr[0]与arr对于编译器来说没有任何区别，因此ptr0和ptr1两个指针的各种性质都是一样的。
• &arr这个常量值虽然与其他两者相同，但是对编译器而言，它代表了整个数组的地址，因此当&arr与其他数加减时，会将其他数转化为以数组的字节数为单位的地址值，对于指针ptr2来说也是如此。

int arr[] = {0,1,2};
//下面两条语句等价
int *ptr0 = arr;      //创建了一个int型指针，指针值为数组首元素地址
int *ptr1 = &arr[0];  //创建了一个int型指针，指针值为数组首元素地址
int (*ptr2) [3] = &arr; //创建了一个int型数组指针，指针值为整个数组的地址
 
printf("arr is %p\n", arr);
printf("arr + 1 is %p\n", arr + 1);
printf("&arr[0] is %p\n", &arr[0]);
printf("&arr[0] + 1 is %p\n", &arr[0] + 1);
printf("&arr is %p\n", &arr);
printf("&arr + 1 is %p\n", &arr + 1);
 
printf("ptr0 is %p\n", ptr0);
printf("ptr0 + 1 is %p\n", ptr0 + 1);
printf("ptr1 is %p\n", ptr1);
printf("ptr1 + 1 is %p\n", ptr1 + 1);
printf("ptr2 is %p\n", ptr2);
printf("ptr2 + 1 is %p\n", ptr2 + 1);
 
输出：
arr is         000000000061FDFC
arr + 1 is     000000000061FE00
&arr[0] is     000000000061FDFC
&arr[0] + 1 is 000000000061FE00
&arr is        000000000061FDFC
&arr + 1 is    000000000061FE08
ptr0 is        000000000061FDFC
ptr0 + 1 is    000000000061FE00
ptr1 is        000000000061FDFC
ptr1 + 1 is    000000000061FE00
ptr2 is        000000000061FDFC
ptr2 + 1 is    000000000061FE08

? ? ? ? ?可以看到arr、&arr[0]、&arr、ptr0、ptr1、ptr2的值都是相同的，但是arr、&arr[0]、ptr0、ptr1加1在编译后对地址值加了4，因为int类型占4字节的空间；&arr、ptr2加1在编译后对地址值加了12，因为数组含有三个int类型的数据，因此数组占12字节的空间。

? ? ? ? 指向数组的指针在使用多维数组时常见，如下所示。

int arr[2][2] = {{0,1},{2,3}}; //创建一个多维数组

int (*ptr0) [2][2] = &arr; //创建了一个int型二维数组指针，指针值为二维数组的地址 
//下面两条语句等价
int (*ptr1) [2] = arr;     //创建了一个int型一维数组指针，指针值为两个数组中第一个数组的地址 
int (*ptr2) [2] = &arr[0]; //创建了一个int型一维数组指针，指针值为两个数组中第一个数组的地址
int *ptr3 = arr[0];        //创建了一个int型指针，指针值为两个数组中第一个数组的首元素地址
int *ptr4 = &arr[0][0];    //创建了一个int型指针，指针值为两个数组中第一个数组的首元素地址



printf("ptr0 is %p\n", ptr0);
printf("ptr0 + 1 is %p\n", ptr0 + 1);
printf("ptr1 is %p\n", &arr[0]);
printf("ptr1 + 1 is %p\n", ptr1 + 1);
printf("ptr2 is %p\n", ptr2);
printf("ptr2 + 1 is %p\n", ptr2 + 1);
printf("ptr3 is %p\n", ptr3);
printf("ptr3 + 1 is %p\n", ptr3 + 1);
printf("ptr4 is %p\n", ptr4);
printf("ptr4+ 1 is %p\n", ptr4 + 1);

输出：
ptr0 is     000000000061FDE0
ptr0 + 1 is 000000000061FDF0
ptr1 is     000000000061FDE0
ptr1 + 1 is 000000000061FDE8
ptr2 is     000000000061FDE0
ptr2 + 1 is 000000000061FDE8
ptr3 is     000000000061FDE0
ptr3 + 1 is 000000000061FDE4
ptr4 is     000000000061FDE0
ptr4+ 1 is  000000000061FDE4

? ? ? ? 可以看到，即使ptr0、ptr1、ptr2、ptr3的值都是一样的，ptr0+1在编译后对地址值加了16（二维数组占4个字节空间），ptr1+1和ptr2+1在编译后对地址值加了8（一维数组占8个字节空间），ptr3+1在编译后对地址值加了4（int类型占4个字节空间）。

? ? ? ? 相信通过本文，读者应该对指向数组的指针和指向数组元素的指针有了充分的认识，并可以在之后的编程中得心应手的运用指针了。