用数组名作函数参数的详解，以及形参实参采用数组名，形参实参采用指针变量的几种情况解析

news2024/10/5 17:15:57

关于地址，指针，指针变量可以参考我的这篇文章：

地址，指针，指针变量是什么？他们的区别？符号（*）在不同位置的解释？_juechen333的博客-CSDN博客icon-default.png?t=N176https://blog.csdn.net/qq_57342311/article/details/129225045

目录

一、引入

1.1实例

1.2解释

1.3变量名和数组名作函数参数的比较

二、程序举例

2.1引入

三、总结

3.1归纳

3.2用指针变量作实参、形参举例

3.3用指针变量作实参，数组名作形参举例

一、引入

1.1实例

#include<stdio.h>
int main()
{
	void fun(int arr[], int n);		//对fun函数进行声明
	int array[10];		//定义array数组
	...					//一系列操作
	fun(array, 10);		//用数组名作函数参数
	...					//一系列操作
	return 0;
}

void fun(int arr[], int n)	//定义fun函数
{
	...		//一系列操作
}

array 是实参数组名，arr 为形参数组名，当用数组名作参数时，如果形参数组中各元素的值发生变化，实参数组元素的值随之变化。这究竟为什么呢？请继续往下看。

1.2解释

（1）先看数组元素作实参时的情况

如果已定义一个函数

void swap(int x, int y);

假设函数的作用是将两个形参( x , y )的值交换，进行函数调用

swap (a[1],a[2]);

用数组元素 a[1] 和 a[2] 作实参的情况，与用变量作实参时一样，是 “值传递” 方式，将 a[1] 和 a[2] 的值单向传递给 x 和 y 。当 x 和 y 的值改变时，a[1] 和 a[2] 的值并不改变。

（2）再看用数组名作函数参数的情况

实参数组名代表该数组首元素的地址，而形参是用来接收从实参传递过来的数组首元素地址的。因此，形参应该是一个指针变量(只有指针变量才能存放地址）。实际上，C编译都是将形参数组名作为指针变量来处理的。例如：

fun(int arr[]，int n);

但在程序编译时是将 arr 按指针变量处理的，相当于将函数 fun 的首部写成

fun(int* arr,int n);

以上两种写法是等价的。在该函数被调用时，系统会在 fun 函数中建立一个指针变量 arr，用来存放从主调函数传递过来的实参数组首元素的地址。如果在fun函数中用运算符 sizeof 测定 arr 所占的字节数，可以发现 sizeof(arr) 的值为 4 (用 VisualC++ 时)。这就证明了系统是把 arr 作为指针变量来处理的(指针变量在 Visual C++ 中占4个字节)。

当 arr 接收了实参数组的首元素地址后，arr 就指向实参数组首元素，也就是指向 array[0]。因此，*arr 就是 array[0]。arr+1 指向 array[1]，arr+ 2 指向 array[2]，arr+3 指向 array[3]。也就是说，*(arr+1)，*(arr+2), *(arr+3) 分别是 array[1]，array[2]，array[3]。

根据前面介绍过的知识，*(arr+i) 和 arr[i] 是无条件等价的。

因此，在调用函数期间，arr[0] 和 *arr 以及 array[0] 都代表数组 array 序号为 0 的元素，依此类推，arr[3]，*(arr+ 3)，array[3] 都代表 array 数组序号为 3 的元素。

1.3变量名和数组名作函数参数的比较

实参类型要求的形参类型传递的信息能否改变实参的值
变量名变量名变量的值不能
数组名数组名或指针变量实参数组首元素的地址能

说明: C 语言调用函数时虚实结合的方法都是采用 “值传递” 方式，当用变量名作为函数参数时传递的是变量的值，当用数组名作为函数参数时，由于数组名代表的是数组首元素地址，因此传递的值是地址，所以要求形参为指针变量。

在用数组名作为函数实参时，既然实际上相应的形参是指针变量，为什么还允许使用形参数组的形式呢？这是因为在 C 语言中用下标法和指针法都可以访问一个数组(如果有一个数组 a，则 a[i] 和 *(a+i) 无条件等价)，用下标法表示比较直观，便于理解。因此许多人愿意用数组名作形参，以便与实参数组对应。从应用的角度看，用户可以认为有一个形参数组，它从实参数组那里得到起始地址，因此形参数组与实参数组共占同一段内存单元，在调用函数期间，如果改变了形参数组的值，也就是改变了实参数组的值。在主调函数中就可以利用这些已改变的值。

注意：实参数组名代表一个固定的地址，或者说是指针常量，但形参数组名并不是一个固定的地址，而是按指针变量处理。

二、程序举例

2.1引入

将数组 a 中 n 个整数按相反顺序存放，实参用数组名 a，形参可用数组名，也可用指针变量名。

（1）形参用数组名

#include<stdio.h>
int main()
{
	void inv(int x[], int n);	//函数声明
	int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出未交换时数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	inv(a, 10);		//调用函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出交换后数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
}

void inv(int x[], int n)	//形参x是数组名
{
	int temp;
	for (int i = 0; i < (n - 1) / 2; i++)
	{
		int j = n - 1 - i;
		temp = x[i];
		x[i] = x[j];
		x[j] = temp;
	}
}

运行结果：

分析：

程序分析：在main函数中定义整型数组 a，并赋予初值。函数 inv 的形参数组名为 x。在定义 inv 函数时，可以不指定形参数组 x 的大小(元素的个数)。因为形参数组名实际上是一个指针变量，并不是真正地开辟一个数组空间(定义实参数组时必须指定数组大小，因为要开辟相应的存储空间)。inv 函数的形参 n 用来接收需要处理的元素的个数。在 main 函数中有函数调用语句 “inv(a,10);"，表示要求对 a 数组的 10 个元素实行题目要求的颠倒排列。如果改为 “inv(a,5);"，则表示要求将 a 数组的前 5 个元素实行颠倒排列，此时，函数 inv 只处理5个数组元素。

（2）形参用指针变量名

#include<stdio.h>
int main()
{
	void inv(int* x, int n);	//函数声明
	int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出未交换时数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	inv(a, 10);		//调用函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出交换后数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
}

void inv(int* x, int n)	//形参x是指针变量
{
	int temp;
	int* i = x;
	int* j = x + n - 1;
	for (; i < x + (n - 1) / 2; i++, j--)
	{
		temp = *i;
		*i = *j;
		*j = temp;
	}
}

运行结果：

三、总结

3.1归纳

如果有一个实参数组，要想在函数中改变此数组中的元素的值，实参与形参的对应关系有以下 4 种情况。

（1）实参和形参都用数组名

int main()
{
	void f(int x[], int n);
	int a[10];
	...
	f(a, 10);	//实参用数组名
	...
}

void f(int x[], int n)	//形参用数组名
{
	...
}

（2）实参用数组名，形参用指针变量

int main()
{
	void f(int* x, int n);
	int a[10];
	...
	f(a, 10);	//实参用数组名
	...
}

void f(int* x, int n)	//形参用指针变量
{
	...
}

（3）实参和形参都用指针变量

int main()
{
	void f(int* x, int n);
	int a[10];
	int* p = a;
	...
	f(p, 10);	//实参用指针变量
	...
}

void f(int* x, int n)	//形参用指针变量
{
	...
}

（4）实参用指针变量，形参用数组名

int main()
{
	void f(int x[], int n);
	int a[10];
	int* p = a;
	...
	f(p, 10);	//实参用指针变量
	...
}

void f(int x[], int n)	//形参用数组名
{
	...
}

3.2用指针变量作实参、形参举例

改写（二）中的实例

#include<stdio.h>
int main()
{
	void inv(int* x, int n);	//函数声明
	int a[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int* p = a;
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出未交换时数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	inv(p, 10);		//调用函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出交换后数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
}

void inv(int* x, int n)	//形参x是指针变量
{
	int temp;
	int* i = x;
	int* j = x + n - 1;
	for (; i < x + (n - 1) / 2; i++, j--)
	{
		temp = *i;
		*i = *j;
		*j = temp;
	}
}

运行结果：

3.3用指针变量作实参，数组名作形参举例

对数组 a[10] 由大到小进行排序，采用选择排序的算法

#include<stdio.h>
int main()
{
	void sort(int x[], int n);	//函数声明
	int a[10] = { 1,3,5,7,9,2,4,6,8,10 };
	int* p = a;
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出未交换时数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("\n");
	sort(p, 10);		//调用函数
	for (int i = 0; i < 10; i++)	//输出交换后数组各元素的值
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
}

void sort(int x[], int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1; i++)		//i的取值范围[0,n-1)
	{
		int max_idx = i;	//记录最大数值所在位置
		for (int j = i + 1; j < n; j++)	//j的取值范围[1,n)
		{
			if (x[j] > x[max_idx]) { max_idx = j; }	//更新最大值所在位置
		}
		if (max_idx != i)	//进行交换
		{
			int temp;
			temp = x[i];
			x[i] = x[max_idx];
			x[max_idx] = temp;
		}
	}
}

运行结果：

上面 sort 函数中是用数组名作为形参，也可以用指针变量作为形参

void sort(int* x, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1; i++)		//i的取值范围[0,n-1)
	{
		int max_idx = i;	//记录最大数值所在位置
		for (int j = i + 1; j < n; j++)	//j的取值范围[1,n)
		{
			if (*(x + j) > *(x + max_idx)) { max_idx = j; }	//更新最大值所在位置
		}
		if (max_idx != i)	//进行交换
		{
			int temp;
			temp = *(x + i);
			*(x + i) = *(x + max_idx);
			*(x + max_idx) = temp;
		}
	}
}

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