C语言之指针和数组

指针和数组虽然是不同的东西，但却有着千丝万缕的关系，下面就让我们逐一了解吧！

指针和数组

数组名原则上会被解释为指向该数组起始元素的指针。

也就是说。如果a是数组，那么表达式a的值就是a[0]的值，即与&a[0]一致；如果数组a的元素类型为Type型，那么不管有多少个元素，表达式a的类型都为Type*型。

将数组名视为指针，也催生出了数组与指针的密切关系，我们看下图：

这里声明了数组a和指针p，指针p的初始值是a，又因为数组名a会被解释为&a[0]，所以存入p的值为&a[0]，也就是说指针p会被初始化为指向数组起始元素的a[0],指针p指向的起始元素，不是数组中的全部元素。

围绕着指向数组元素的指针，有以下规则成立：

指针p指向数组的元素e时：

1.p+i为指向元素e后的第i个元素
2.p-i为指向元素e前的第i个元素

?数组名在什么情况下不会被视为指向起始元素的指针

█作为sizeof运算符的操作数出现时

sizeof（数组名）不会生成指向起始元素的指针的长度，而是生成数组的整体长度

█作为取地址运算符&的操作数出现时

&+数组名不是指向起始元素的指针的指针，而是指向数组整体得指针

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也就是说，指向各元素的指针p+i和&a[i]是等价的，其中&a[i]是指向元素a[i]的指针，其值是a[i]的地址

我们用一个代码来显示出它们各自的值：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int a[5] = {1,2,3,4,5};
	int *p = a;
	
	for(;i<5;i++)
		printf("&a[%d] = %p   p+%d = %p\n", i, &a[i], i, p + i);
	
	return 0;
}

指针运算符和下表运算符

如果在指向数组内元素的指针p+i前写上指针运算符*，会变成什么情况呢？

*（p+i）就是该元素的别名，因此如果p指向a[0]，那么表达式*（p+i）就表示a[i]的本身

指针p指向数组的元素e时：

指向元素e后第i个元素*（p+i），可以写为p[i]

指向元素e前第i的元素*（p-i）,可以写为p[-i]

?我们来看下它们之间的关系：

• 因为p+2指向a[2]，所以*（p+2）是a[2]的别名（组c）
• 因为*（p+2）可以写为a[2]，所以p[2]也是a[2]的别名（组B）

以下4个表达式都是访问各元素的表达式：

a[i]

*(a+i)

p[i]

*(p+i)

一下4个表达式都是指向各元素的指针：

&a[i]

a+i

&p[i]

p+i

注意

Type*型指针p指向Type型数组a的起始元素a[0]时，指针p的行为就和数组a本身一样

表达式a[i]和p+i中的i，表示位于指针a和p所指的元素后第几个元素的位置，所以数组起始元素的下标必须是0

数组和指针的不同点

int *p;
int y[5];
p = y;

p是指向int型变量的指针，被赋给p的是y，即&y[0]，赋值后，指针p指向y[0]

int a[5];
int b[5];
a = b;

指向a=b时会出现编译错误，虽然说a会被解释为指向数组起始元素的指针，但不可以改写其值

如果可以这样赋值，那么数组的地址就会被改变，变为别的地址，因此，赋值表达式的左操作数不可是数组名。

下标运算符的操作数

我们看下指针p和整数i相加的式子前写上指针运算符的表达式*（p+i），括号内的进行的是加法运算，与算数类型的数值间的加法运算等同，也就是*（i+p）

这样一来，访问数组元素的表达式p[i]也可以写成i[p]，下表运算符[ ]，是具有两个操作数的双目运算符，其中一个操作数的类型是：

指向Type型对象的指针

另一个操作数的类型是：

整数类型数据类型

下标运算符[ ]的操作数的顺序是随意的，例如a[3]也可以写为3[a]

下表运算符[ ]所生成值的类型是：Type型

但是在进行书写时，这种格式虽然没有错误，但还是尽量不要这样写

数组的传递

#include<stdio.h>

/*将数组v开头的n个元素赋值给val*/
void ary_set(int v[], int n, int val)
{
	int i = 0;
	for(; i < n; i++)
		v[i] = val;
}
int main()
{
	int i = 0;
	int a[] = {1,2,3,4,5};
	
	ary_set(a, 5, 99);
	
	for(;i < 5; i++)
		printf("a[%d] = %d\n", i, a[i]);
	
	return 0;
}

对于ary_set函数中数组v的声明可以写为一下几种形式：

a和b都可以解释为c，也就是说形参v的类型不是数组而是指针，即使像b中那样声明元素的个数，也是无用的。

但是我们可以在传递数组时，将数组元素个数作为别的参数来处理。

在调用ary_set函数时，，int*型的形参v将使用实参a，即&a[0]进行初始化，由于指针v指向数组的起始元素a[0]，因此在ary_set函数内指针v的行为就像数组本身一样

如果改写所接受的元素的值，结果就会反映到调用方的数组元素上。

注意

函数间数组的传递是以指向第一元素的指针的形式进行的，在被调用的函数中作为指针接收的数组，实际上就是调用方传递的数组。