C指针之舞——指针探秘之旅

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指针基础学习在之前的博客文章中，简单总结了指针的基础概念

我们知道了指针的概念：

1. 指针就是个变量，用来存放地址，地址唯一标识一块内存空间。

2. 指针的大小是固定的4/8个字节（32位平台/64位平台）。

3. 指针是有类型，指针的类型决定了指针的+-整数的步长，指针解引用操作的时候的权限。

4. 指针的运算。

今天对指针进行扩充学习并加深理解

1. 字符指针

1.1字符指针定义及其格式

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;

字符指针使用格式如下：

//一般使用情况：
int main()
{
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;
	*pc = 'w';
	return 0;
}


//第二种使用情况：
int main()
{
    const char* pstr = "hello world.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？
    printf("%s\n", pstr);
    return 0;
}

代码 const char* pstr = "hello world.";很容易让人误以为是把字符串 hello world 放到字符指针 pstr 里了，但是本质是把字符串 hello world. 首字符的地址放到了pstr中。

1.2字符指针应用示例

知道字符指针存储的是字符串的字符首元素地址，我们通过一道题目来进行验证。

#include <stdio.h>
int main()
{
    char str1[] = "hello world.";
    char str2[] = "hello world.";
    const char *str3 = "hello world.";
    const char *str4 = "hello world.";
    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;
}

这里最终输出的是：

这里str3和str4指向的是一个同一个常量字符串（指向同一块地址区域） C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域，当成两个指针。指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。

2. 指针数组

2.1指针数组定义及其格式

定义：指针数组是一个存放指针的数组。

指针数组使用格式如下：

int main()
{
	const char* arr[4] = { "hello","world","come","back" };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		printf("%s\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

2.2指针数组应用示例

示例：打印数组元素

int main()
{
	const char* arr[4] = { "hello","world","come","back" };
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		printf("%s\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 2,3,4,5,6 };
	int arr3[] = { 3,4,5,6,7 };
	int arr4[] = { 4,5,6,7,8 };

	int* arr[4] = { arr1,arr2,arr3,arr4 };
	int i = 0;
	for(i = 0; i < 4; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < 5; j++)
		{
			//printf("%d ", arr[i][j]);
			printf("%d ", *(arr[i]+j));//arr[i]+j是地址，*（）--->进行解引用

		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

代码结果为：

通过一个简图来理解如何存放指针数组

3. 数组指针

3.1数组指针定义及其格式

字符指针---存放字符地址的指针---char*

整型指针---存放整型地址的指针---int*

浮点型指针---存放浮点型地址的指针---float* double*

定义：存放指向数组地址的指针，指向数组的指针。

数组指针使用格式如下：

int main()
{
	//字符指针
	char ch = 'w';
	char* pc = &ch;
	//整型指针
	int num = 10;
	int* pi = &num;

	//数组指针
	int arr[10] = {0};
	//pa就是一个数组指针
	int (*pa)[10] = &arr;//数组指针的形式
	return 0;
}

3.2数组指针应用示例

示例1：打印数组（用数组指针）

void print1(int arr[3][4], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			printf("%d ", arr[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	printf("\n");
}

void print2(int(*p)[4], int r, int c)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < r; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < c; j++)
		{
			printf("%d ", (*(p + i))[j]);
		}
		printf("\n");
	}
}

int main()
{
	int arr[3][4] = { {1,2,3,4},{2,3,4,5},{3,4,5,6} };
	print1(arr, 3, 4);
	print2(arr, 3, 4);
	return 0;
}

代码结果如下：

用一个简图来理解如何访问数组：

3.3数组名和&数组名有何不同

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr);

	return 0;
}

运行上面的代码，得出的结果一致，但是实质是不一样的。

对代码进行修改（加一），观察有何不同

int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr+1);

	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr[0]+1);

	printf("%p\n", &arr);
	printf("%p\n", &arr+1);
	return 0;
}

观察代码运行结果我们可以得出：

printf("%p\n", arr); int*
printf("%p\n", arr+1); 地址加4

printf("%p\n", &arr[0]); int*
printf("%p\n", &arr[0]+1); 地址加4

printf("%p\n", &arr); int(*)[10]
printf("%p\n", &arr+1); 地址加40

综上可得：

数组名--数组首元素的地址

&数组名--是数组的地址

二者在值的大小上是一致的，但是二者的意义不同

完整代码片段及解释：


int main()
{
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//&arr取出的是数组的地址，只有数组的地址才需要数组来接收
	int(*p)[10] = &arr;                            
	
	//数组名-数组首元素的地址
	//&数组名-是数组的地址
	//二者从值的大小来看是一致的，但是二者的意义不一样。
	printf("%p\n", arr);
	printf("%p\n", arr+1);//+4


	printf("%p\n", &arr[0]);
	printf("%p\n", &arr[0]+1);//+4


	printf("%p\n", &arr);//int(* )[10]
	printf("%p\n", &arr+1);//+40，跳过了整个数组
 
	char arr[5];
	char(*pa)[5] = &arr;
	
 return 0;
}

指针数组是一个存放指针的数组。这里我们再复习一下，下面所提及的都是什么意思？

1. int arr[5];//整型数组，数组有5个元素

2. int *par1[10];//指针数组，数组10个元素，每个元素是int*类型

3. int (*parr2)[10];//数组指针，该指针指向一个数组，数组有10个元素，每个元素是int类型

4.int(*parr3[10])[5];//parr3是数组，数组有10个元素，数组每个元素的类型是int(*)[5]的数组指针类型

简图理解4.

4. 数组传参和指针传参

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？

4.1 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 *arr2[20])//ok（√）
{}

void test2(int **arr)//ok（√）
{}

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* arr2[20] = { 0 };

	test(arr);
	test2(arr2);

	return 0;
}

4.2二维数组传参

void test(int arr[3][5])//ok（√）
{}

void test(int arr[][])//行可以省略，列不可以省略不写（×）
{}

void test(int arr[][5])ok（√）
{}

//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。

void test(int *arr)//（×）
{}
void test(int* arr[5])//（×）
{}

void test(int (*arr)[5])//（×）
{}

void test(int **arr)//（×）
{}

int main()
{
	int arr[3][5] = { 0 };
	test(arr);
}

4.3一级指针传参

#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;
}

当一个函数的参数部分为一级指针的时候，函数能接收什么参数？

例如：

void test(int *p)

{}

int a=0;

int *p=&a;

int arr[10];

test(arr);

test(&a);

test(p);

4.4二级指针传参

#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;
}

当函数的参数为二级指针的时候，可以接收什么参数？

可以接受：二级指针，指针数组的数组名.....

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