18. C语言 -- 指针数组和数组指针

1. 指针和数组的区别

  比如说在下面的这段程序中

#include <stdio.h>

int main()
{
	char str[] = "I love LunZiGongChang!";
	int count = 0;

	while (*str++ != '\0'){
		count++;
	}

	printf("总共有%d个字符！\n", count);

	return 0;
}

执行代码会得到如下的错误

#include <stdio.h>

int main()
{
	char str[] = "I love LunZiGongChang!";
	char *p= str;
	int count = 0;

	while (*p++ != '\0'){
		count++;
	}

	printf("总共有%d个字符！\n", count);

	return 0;
}

总共有22个字符！

这个地方还可以引申出一个问题：c 中while(*p++);与while(*p){p++;}有什么区别?

区别在于退出循环后, p的值不一样。

while( *p++ ); //当*p=0时，退出循环，此时p++仍然执行了
while( *p ) p++; //当*p=0时，退出循环，此时p++不再被执行

例如 char *p="ABCD"; 执行完第一个while循环后，p指向的是’\0’后面的一个字节，p的结果是未知的
而如果是执行第二个循环，则p指向的是’\0’,也就是’D’后面的一字节，即p=’\0’。如果忘记了可以回顾一下之前的文章中第三部分 “自增自减运算符” 中的内容。

2. 指针数组

  指针数组，从名字来理解，很容易看出它是一个数组，里面装的是指针。比如下面的这段代码

int *p1[5];

它就是一个指针数组，我们可以从运算符的优先级和结合性进行分析。数组下标的优先级要比取值运算符的优先级高，所以先入为主，p1 被定义为具有 5 个元素的数组。那么数组元素的类型呢？是整型吗？显然不是，因为还有一个星号，所以它们应该是指向整型变量的指针。所示上述代码所定义的数组如下所示

即指针数组是一个数组，数组中的元素是指针变量。

  比如说下面这段代码

#include <stdio.h>

int main()
{
        char *p1[5] = {
                "轮子工厂厂长招亲！",
                "身高不限",
                "肤色不限",
                "身材不限",
                "只要你不嫌弃厂长丑帅丑帅的~"
        };
        int i;

        for (i = 0; i < 5; i++){
                printf("%s\n", p1[i]);
        }

        return 0;
}

我们将指针数组中的每个元素初始化为一个字符串，这里之所以可以这样写是因为一个指针可以使用 char *p = "sss" 的方式进行初始化，所以如果想初始化一个指针数组，就可以通过上面的方式进行。在打印输出中使用 p1[i] 而不是 *p1[i] ，*p1[i] 将取出的是字符串中的第一个字符，而不能打印整个字符串。执行上面的代码会得到如下的结果

轮子工厂厂长招亲！
身高不限
肤色不限
身材不限
只要你不嫌弃厂长丑帅丑帅的~

3. 指针的步长

• array[0]：是第一个一维数组的数组名，这个一维数组是{1，2，3}；
• array[1]：是第二个一维数组的数组名，这个一维数组是{4，5，6}；

这个时候数组从 array[0] 到 array[1] 虽然只变换了一个位置，但实际上跳过了整个第一行，因此

• array数组的元素类型为： int (*)[3]类型 //步长为 3 的指针
• array[0]数组的元素类型为： int *类型
• array[1]数组的元素类型为： int *类型

  同理对于一个三维数组

int Sarray[2][2][3] = {
{ { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } },
{ { 7, 8, 9 }, { 3, 6, 8 } }
};

• Sarray： 是指向 int (*)[2][3]类型的指针；//步长为 2行3列的指针。
• Sarray[0]：是指向int *[3]类型的指针；
• Sarray[0][0]：是指向int *类型的指针；

4. 数组指针

  数组指针，顾名思义，是一个指向数组的指针，比如说下面这个

int (*p2)[5];

从运算符的优先级和结合性进行分析，因为圆括号和数组下标位于同一个优先级队列，所以我们就要看先来后到的问题了。由于它们的结合性都是从左到右，所以 p2 先被定义为一个指针变量。那么它指向谁？还能有谁？后边还紧跟着一个具有 5 个元素的数组，p2 指向的就是它。由于指针变量的类型事实上就是它所指向的元素的类型，所以这个 int 就是定义数组元素的类型为整型。即如下图所示

#include <stdio.h>

int main()
{
	int temp[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int (*p)[5] = &temp;
	int *pp = temp;

	printf("%p\n", temp);
	printf("%p\n", &temp[0]);
	printf("%p\n", &temp);
	printf("----------------\n");
	printf("%p\n", pp);
	printf("%p\n", pp+1);
	printf("%p\n", p);
	printf("%p\n", p+1);
	printf("%p\n", *p+1);

	return 0;
}

输出的结果如下

0x7ffe2758e710
0x7ffe2758e710
0x7ffe2758e710
----------------
0x7ffe2758e710
0x7ffe2758e714
0x7ffe2758e710
0x7ffe2758e724
0x7ffe2758e714

  根据上面的知识可以知道，下面的代码明显是错误的。

#include <stdio.h>

int main()
{

	int (*p2)[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int i;

	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d\n", *(p2 + i));
	}

	return 0;
}

它的本来用意是想用指针法的形式将数组中的每一个元素打印出来，但是却得到如下的结果

从 warning 的提示信息可以看出是第六行指针的定义及初始化的错误。

#include <stdio.h>

int main()
{
	int temp[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int (*p)[5] = &temp;
	int i;

	for (i = 0; i < 5; i++){
		printf("%d\n", *(p + i));
	}

	return 0;
}

执行之后发现程序依然会报错，如下所示

  将程序修改为如下的形式便可以正常执行了

#include <stdio.h>

int main()
{
	int temp[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
	int (*p)[5] = &temp;
	int i;

	for (i = 0; i < 5; i++){
		printf("%d\n", *(*p + i));
	}

	return 0;
}

  我们可以从下面这个例子加深自己对数组指针的理解

#include <stdio.h>

int main()
{
        int array[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        int *p = (int *)(&array + 1);

        printf("%d\n", *(p - 6));

        return 0;
}

  上面的例子是从数组指针的角度进行考虑的，下面的这个例子将从指针数组的角度进行考虑，比如下面的这段代码会输出和上面一样的结果。

#include <stdio.h>

int main()
{
        int array[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        int (*p)[10] = &array;

        printf("%d\n", *(*(p+1)-6));

        return 0;
}

参考