【C语言】深入讲解指针（上）

文章目录

前言
字符指针
指针数组
数组指针
- 数组指针的定义
- &数组名和数组名
- 数组指针的使用
指针和数组传参
- 一维数组传参
- 二维数组传参
- 一级指针传参
- 二级指针传参
结束

前言

之前我们初步了解了指针的概念，没有看过的大家可以移步到【C语言】初阶指针详解，接下来我们将继续深入了解指针，本内容由于过长会分上、中、下3
篇进行讲解，接下来我们就进入深入了解指针的第一篇。

字符指针

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针char*

一般使用

int main()
{
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;
	*pc = 'h';
	return 0;
}

还有一种使用方法为

 int main()
{
 	char arr[20] = {"hello bit"};
	char* pc = &arr;
 	return 0;
  }

上面的代码只是将字符数组的首元素的地址给了字符指针，不要理解为把整个字符数组存放在了字符指针里。

下面有一道面试题

#include <stdio.h>
int main()
{
	char str1[] = "hello bit.";
    char str2[] = "hello bit.";
  	char *str3 = "hello bit.";
	 char *str4 = "hello bit.";
    if(str1 ==str2)
	printf("str1 and str2 are same\n");
 	else
	printf("str1 and str2 are not same\n");      
 	if(str3 ==str4)
 	printf("str3 and str4 are same\n");
    else
	printf("str3 and str4 are not same\n");
    return 0;
}

这里的输出结果为

这里str3和str4指向的是一个字符串常量，c \c++会把常量字符串单独存储在一个内存区域，当几个指针指向同一个字符串的时候，其实他们指向的是同一个内存单元，但用相同字符串初始化的不同数组，数组会开辟自己独立的空间，所以str1和str2不同，str3和str4相同。

指针数组

指针数组我们在指针初阶已经了解过了，是一个存放指针的数组。
下面我们来复习一下，下面指针数组的意思。

int* arr1[10]; //整形指针的数组
char *arr2[4]; //一级字符指针的数组
char **arr3[5];//二级字符指针的数组

数组指针

数组指针的定义

我们回顾完指针数组，再来了解一个新的概念数组指针，其本质是一个指向数组的指针。
下面那一个是数组指针

int *p1[10];
int (*p2)[10];

p1, p2分别是什么？
我们先回忆一下操作符的优先级
在这里插入图片描述
[ ] 引用操作符的优先级高于 * 解引用操作符。

p1会先跟[ ]结合说明p1是一个数组，数组元素类型为int * 所以p1为指针数组。
p2先跟 * 结合说明p2是一个指针，指向的数据类型为int [10]，所以p2为数组指针。

这里需要注意的是[ ]优先级高于* 所以要用（）保证p2先于 * 结合

&数组名和数组名

对于数组

int arr[10];

&arr和arr有什么区别呢？
我们知道arr为数组首元素地址，那&arr是什么呢？
我们来看代码

#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[10] = {0};
    printf("%p\n", arr);
    printf("%p\n", &arr);
    return 0;
}

我们可以看到&arr和arr的地址值是一样的。
那arr和&arr就是一样的吗？我们通过算数运算来看一下。

#include <stdio.h>
int main()
{
 int arr[10] = { 0 };
 printf("arr = %p\n", arr);
 printf("&arr= %p\n", &arr);
 printf("arr+1 = %p\n", arr+1);
 printf("&arr+1= %p\n", &arr+1);
 return 0;
}

我们可以看到arr和&arr的地址还是一样的，但arr+1和arr相差4个字节，arr和arr+1相差40个字节，从这里我们可以看出arr和&arr
值一样但意义不一样。
实际上arr表示数组首元素的地址，&arr表示的是整个数组地址，所以arr+1跳过整个数组的大小。

数组指针的使用

我们讲了数组指针的定义，接下来讲如何使用。
过去我们有⼀个⼆维数组的需要传参给⼀个函数的时候，我们是这样写的：

#include <stdio.h>
void print_arr1(int arr[3][5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        int j=0;
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}

int main()
{
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    print_arr1(arr, 3, 5);
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}

这⾥实参是⼆维数组，形参也写成⼆维数组的形式，那还有什么其他的写法吗？

这里我们先分析一下二维数组，二维数组可以看成每个元素都为一维数组的数组，也就是⼆维数组的每个元素是⼀个⼀维数组。那么⼆维数组的⾸元素就是第⼀⾏，是个⼀维数组。如下图：
在这里插入图片描述

所以，根据数组名是数组⾸元素的地址这个规则，⼆维数组的数组名表⽰的就是第⼀⾏的地址，是⼀维数组的地址。根据上⾯的例⼦，第⼀⾏的⼀维数组的类型就是 int [5] ，所以第⼀⾏的地址的类型就是数组指针类型 int(*)[5] 。那就意味着⼆维数组传参本质上也是传递了地址，传递的是第⼀⾏这个⼀维数组的地址，那么形参也是可以写成指针形式的。如下：

void print_arr2(int (*arr)[5], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<row; i++)
   {
        int j=0;
        for(j=0; j<col; j++)
       {
            printf("%d ", arr[i][j]);
       }
        printf("\n");
   }
}
int main()
{
    int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    print_arr2(arr, 3, 5);
    return 0;
}

总结：二维数组传参，可以写成二维数组的形式，也可以写成数组指针的形式。

指针和数组传参

我们学习了数组和指针后，在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？

一维数组传参

#include <stdio.h>
void test(int arr[])//ok?
{}
void test(int arr[10])//ok?
{}
void test(int *arr)//ok?
{}
void test2(int *arr[20])//ok?
{}
void test2(int **arr)//ok?
{}
int main()
{
 int arr[10] = {0};
 int *arr2[20] = {0};
 test(arr);
 test2(arr2);
}

对于arr：

arr是一个一维数组，形参可以写成一维数组的形式。
arr表示数组首元素的地址，是一个指向整形的指针常量，形参可以写成一级指针的形式。

对于arr2

arr2是一个指针数组，其本质也是一个一维数组，形参也可以写成一维数组的形式。
arr2 是数组首元素的地址，数组元素类型为int*的指针类型，arr2表示为二级指针，形参可以写成二级指针的形式。

二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok？
{}
void test(int arr[][])//ok？
{}
void test(int arr[][5])//ok？
{}
void test(int *arr)//ok？
{}
void test(int* arr[5])//ok？
{}
void test(int (*arr)[5])//ok？
{}
void test(int **arr)//ok？
{}
int main()
{
 int arr[3][5] = {0};
 test(arr);
}

void test(int* arr[5])
void test(int **arr)
上面黄色的代码可以接收二维数组吗？
我们分析一下形参的类型，

arr先跟* 结合，说明是一个指针，指向的数据类型为int * ，所以形参的数据类型为二级指针，但我们传的是一个二维数组，数据类型不匹配，所以二级指针不可以接收二维数组的传参。
arr先跟[5]结合，说明是一个数组，各元素的数据类型为int * ，所以形参的数据类型为指针数组，但我们传的是一个二维数组，数据类型不匹配，所以指针数组不可以接收二维数组的传参。

总结：

二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素，这样才方便运算。
二维数组传参的指针形式写成 type（*） [ ]。

一级指针传参

#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;
}

思考：

当一个函数的参数为一级指针时，可以传什么参数？

答案：

一维数组的数组名
一级指针

二级指针传参

#include <stdio.h>
void test(int** ptr)
{
 printf("num = %d\n", **ptr); 
}
int main()
{
 int n = 10;
 int*p = &n;
 int **pp = &p;
 test(pp);
 test(&p);
 return 0;
}