C语言（指针）4

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本系列文章为个人学习笔记，在这里撰写成文一为巩固知识，二为同样是初学者的学友展示一些我的学习过程及心得。文笔、排版拙劣，望见谅。

一、指针与数组

1.数组名

通过前面的学习我们知道，数组名就是数组首元素的地址，但是看到下面的代码你会不会怀疑这句话呢？

按道理说数组名是数组首元素的地址，那 sizeof（arr）求出来应该是4个字节的大小，这里为什么是40个字节的大小呢？

其实，我们说数组名就是数组首元素的地址在大多数情况下并没有错，只是有两个例外。

（1）sizeof（数组名）：这里的数组名表示的是整个数组，计算的是整个数组的大小，单位是字节；

（2）&数组名：这里的数组名表示的也是整个数组，取出的是整个数组的地址。

除此之外，数组名表示的都是数组首元素的地址。

看到上面 “取出的是整个数组的地址” 这句话，有些小伙伴可能又有疑惑了，因为他们记得我在之前的文章中说过，不管内存地址多大， “&” 操作符取出的只是内存单元地址最小的那个，那么不管是数组首元素的地址，还是整个数组的地址不是都一样吗？那为什么还要区分呢？

如果你并没有这个疑惑，可能是你学的非常扎实，我们一起继续努力；也可能是你学的还不太扎实，或者没有好好看我之前的文章，罚你去看 —> C语言（指针）1 。

我们在之前的文章中说过，指针的类型决定了指针的差异、决定了在对指针进行解引用时的权限、指针 +- 整数的结果取决于指针的类型等。我们还说过，地址就是指针，指针就是地址，当我们对数组首元素的地址和整个数组的地址进行一些操作时，你还觉得它们没什么区别吗？

（我们每次打印得到的地址都不一样，不必在意）。

可以看到，对数组首元素的地址+1增大了4个字节，对整个数组的地址+1增大了40个字节（其中地址是16进制表示），这一点相信看过我之前文章的小伙伴都已经非常清楚了，就不再赘述了。所以说，虽然数组首元素的地址和整个数组的地址取出来是一样的，但还是有很大的差别的。

2.使用指针访问数组

其实在之前的文章中我们已经多次的使用了指针来访问数组，这里只做一些补充。

上面的几种输入方式都是可行的，但是你不能写成下面这种：

上面代码的问题是，当输入操作结束后指针变量p已经指向数组内最后一个元素，如果你还想要通过指针自加的方式打印数组，就需要重新让指针变量p指针数组首元素。这种写法不推荐，还是写成之前的那几种形式更好一些。

3. 一维数组传参的本质

之前已经说过，数组传参的时候实参直接写数组名，传递的是数组首元素的地址，形参可以写数组的形式，也可以写指针的形式。来看下面的代码：

上面sz1和sz2的值打印出来是一样的吗？如果不一样sz1和sz2分别等于多少？

打印出来sz1 = 10，sz2 = 1。

对于sz1, sizeof（arr）中的 “arr” 表示的是整个数组的地址，所以sizeof（arr）求的是整个数组的大小，单位是字节，sizeof（arr[0]）求的是数组首元素的大小，所以相除的结果应该就是数组内元素的个数；对于sz2，因为前面说过数组传参的时候传递的是数组首元素的地址，所以自定义函数fun（）形参接收的时候自然只能得到数组首元素的地址，那么sizeof（arr）中的 “arr” 表示的只是数组首元素的地址，求出的就只是数组首元素的大小，sizeof（arr[0]）求出的也是数组首元素的大小，所以相除的结果就为1。

有没有对上面代码形参的部分写的 int arr [ ] 有疑惑呢，并不是我们之前写过的 int *arr，按道理来说数组传参传过来的是地址，应该用指针来接收，但是依旧能正常运行。所以我想说的是，arr[ ]本质上也是指针，arr[i] == *(arr + i)。其中括号内写不写数组的长度都是无所谓的，因为它只能接收首元素的地址。

那我们想在自定义函数中使用数组内元素的个数这个值怎么办呢？很简单，将这个值作为函数参数传过去就行。

总结：（1）不能看到sizeof（arr）就认定了arr表示的是整个数组的地址，还要看它是不是函数的形参；

（2）在用上面的方法求数组内元素个数的时候，最好紧跟在数组的定义后面写；

（3）形参即使写成数组的形式，本质上也是一个指针变量；

（4）在自定义函数中使用数组内元素个数这个值需要在函数调用的时候作为函数参数传过去。

4.冒泡排序

学了上面的内容，我们就可以用数组和指针的知识来实现一下冒泡排序。我们这里写升序。

首先，我们先简单地介绍一下冒泡排序是怎么一回事，详细的解释这里就不赘述了，不了解的同学还请查看别的资料。冒泡排序就是重复地遍历要排序的一组数，比较相邻的元素，并交换它们的位置，直到整个列表都是按照从小到大（或从大到小）的顺序排列，如果有N个元素重复的次数就是N - 1次。

具体实现如下：

#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int n)
{
	int i = 0; 
	int j = 0;
	int num = 0;
	printf("正序：");
	for (i = 0; i < n - 1; i++)//共n - 1趟
	{
		for (j = 0; j < n - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				num = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = num;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	//定义一个数组存放待排序的n个数
	int arr[100] = { 0 };
	int i = 0;
	int n = 0;

	while (scanf("%d", &arr[n++]), arr[n - 1] != -1);//以-1为输入结束标志
	n--;
	//冒泡排序函数
	bubble_sort(arr, n);
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
	return 0;
}

实验结果也没问题：

但上面的代码效率还不够高，还能再优化一下。请你思考一个问题，如果当某一趟前后两个数两两相互比较过后，并没有发生交换，这时候整个数组中的元素是不是已经有序了？答案是的。那按照上面的代码即使已经有序了还要把每一趟都判断一遍才能结束，做了很过无用功。

某一趟没有发生交换，就说明这一趟并没有满足 if 判断表达式的情况，那我们就可以在 if 分支的外面和里面设定一个标志，当不满足某一条件是，说明并没有进入到 if 分支内，这时候就可以确定这组数已经有序，然后跳出循环结束任务。

#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int n)
{
	int i = 0; 
	int j = 0;
	int num = 0;
	printf("正序：");
	for (i = 0; i < n - 1; i++)//共n - 1趟
	{
		int flag = 1;//假设这组数本来就是有序的
		for (j = 0; j < n - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				flag = 0;//还没有有序的时候改变标志
				num = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = num;
			}
		}
		if (1 == flag)//如果确实有序就跳出循环
		{
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	//定义一个数组存放待排序的n个数
	int arr[100] = { 0 };
	int i = 0;
	int n = 0;

	while (scanf("%d", &arr[n++]), arr[n - 1] != -1);//以-1为输入结束标志
	n--;
	//冒泡排序函数
	bubble_sort(arr, n);
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		printf("%d ", *(arr + i));
	}
	return 0;
}

如果一组待排序的数是最乱的情况，那上面的代码与之前的一样；如果一组待排序的数已经基本有序，那上面的代码效率更高。